O mercado global de semicondutores hoje está desacelerando em muitas direções – com raras exceções, como o servidor (processadores de alto desempenho, memória rápida) ou automotivo (chips de controle e outros elementos semicondutores). Isso é confirmado pela queda nos preços de compra de microprocessadores registrados por analistas de mercado, que é quase a primeira vez desde o início da pandemia de COVID-19.
O mundo ainda precisa urgentemente de microchips
Ao mesmo tempo, fabricantes de chips de todo o mundo estão reduzindo os adiamentos de pagamentos para clientes e ameaçando aumentar os preços de seus produtos nos próximos trimestres – o que parece ilógico visto de fora no contexto de uma redução global na oferta de smartphones, PCs e outros produtos de alta tecnologia. Na verdade, porém, a razão subjacente para o que está acontecendo é uma combinação, única em toda a história da indústria de TI, de uma supersaturação de armazéns com microprocessadores na cadeia de suprimentos ascendente, por um lado, e uma escassez cada vez mais aguda de máquinas para fabricação de semicondutores, por outro.
⇡#Crise de superprodução do consumidor
Por si só, os microprocessadores não são necessários para o comprador final e o cliente: eles exigem dispositivos finais equipados com dispositivos semicondutores, tecnologia de computador. A demanda por ele em escala global vem diminuindo recentemente em muitas direções. Assim, em junho, o chefe da Acer, Jason Chen, lamentou a supersaturação dos armazéns – tanto da própria empresa quanto de seus parceiros no canal de TI – com produtos acabados, principalmente laptops de consumo.
Há muitos laptops no mercado
Se os modelos comerciais de PCs móveis ainda estão em demanda em todo o mundo (o retorno contínuo de “colarinhos brancos” do trabalho remoto para os escritórios desempenha um papel), então os laptops destinados a compradores particulares são vendidos com dificuldade considerável. Assim, de acordo com a publicação industrial taiwanesa Digitimes, o estoque no canal de fornecedores que oferece ao mercado principalmente laptops da classe de consumo no trimestre I. do ano atual cresceram em relação ao mesmo período de 2021 em 26% para Acer, 79% para ASUS, 77% para MSI e 64% para Gigabyte.
O retorno dos trabalhadores de colarinho branco aos escritórios reduziu a demanda por PCs domésticos
Quanto aos smartphones, nos primeiros três meses deste ano, seus embarques ao redor do mundo diminuíram, segundo a IDC, em 8,9% ano a ano. Nos últimos meses, vários fornecedores líderes revisaram seriamente suas metas estabelecidas para 2022: por exemplo, se a Samsung no início do ano planejava enviar 334 milhões de smartphones para parceiros antes de sua conclusão, mais perto do início do verão valor foi ajustado, de acordo com a Korea IT News, para 270-280 milhões. , e para alguns funcionários, uma semana de trabalho de três dias, e em caso de nova diminuição da demanda, não exclui a adoção de medidas semelhantes nas montadoras na Índia (elas representam 20-30% do produção de seus smartphones) e Brasil (10-15%).
Hoje você não pode ir a lugar nenhum sem um smartphone, mas esses gadgets se tornaram muito menos comuns
Mark Liu, chefe da líder taiwanesa e fabricante global de chips TSMC, confirmou no final de março um declínio tangível no interesse do consumidor em produtos de TI, como smartphones, PCs e até TVs, principalmente devido ao aumento dos preços desses produtos em comparação com o pano de fundo de uma redução do poder de compra das massas, mesmo nas principais economias do mundo. Ao mesmo tempo, a demanda de clientes comerciais – por equipamentos de servidor de alto desempenho, elementos da Internet das coisas e componentes eletrônicos para carros modernos – continua alta.
⇡#Chipmakers cortam cupons
Ainda no início deste ano, especialistas em TI de todo o mundo praticamente concordaram que a escassez de semicondutores, que foi especialmente aguda em 2021, será geralmente superada no segundo semestre de 2022. No entanto, já em abril-maio, o clima mudou dramaticamente: por exemplo, o chefe da Intel disse que a escassez de chips continuará atormentando o planeta até pelo menos 2024. E isso antes mesmo, no final de junho, ficar claro que os US$ 52 bilhões prometidos por Biden administração no início do ano para estimular o estabelecimento de novas indústrias de microprocessadores dentro dos Estados Unidos, muito provavelmente, eles não serão alocados (pelo menos integralmente).
No entanto, com todo o respeito à Intel, o centro de competência mais importante no campo da engenharia de processadores está localizado hoje no Sudeste Asiático – e os fabricantes de chips com sede em Taiwan, China continental e Coréia do Sul se sentiram mais do que confiantes nos últimos trimestres. O já referido Mark Liu assegurou ainda em meados de junho que a meta definida pela gestão da TSMC – aumentar a receita (em dólares americanos) em pelo menos 30% em relação ao patamar de 2021 – será certamente alcançada. No ano passado, lembramos, a empresa faturou quase 25% a mais do que em 2020.
Os processadores hoje custam cada vez mais aos clientes
O Sr. Liu pretende ir para o objetivo pretendido sem sentimentalismo desnecessário: no mesmo mês de junho, a TSMC notificou seus clientes sobre a redução do prazo padrão de pagamento do pedido (até 15 dias a partir da data de recebimento do lote acabado de mercadorias em vez dos 30 anteriores) e sobre o próximo aumento dos preços dos produtos acabados em uma média de 10% em todos os novos contratos. Em maio, a Samsung Electronics anunciou sua intenção de aumentar os preços dos microcircuitos oferecidos aos clientes em 10-20% – e como a maioria de seus clientes não tem para onde ir, certamente pagará.
A manipulação de placas em branco para litografia de chip dentro da empresa é realizada usando sistemas automatizados (imagem de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.)
Para ser justo, deve-se notar que muitos colegas das duas respeitadas empresas mencionadas estão aumentando a receita em um ritmo ainda mais rápido. Assim, segundo a Bloomberg, entre as 20 que mais rapidamente ganharam força (em dólares) nos últimos 4 trimestres das fabricantes de chips do mundo, 19 posições são ocupadas por empresas da China – e há apenas um ano havia apenas 8 delas no top 20. Em muitos aspectos, esse crescimento deve-se não tanto ao aumento dos volumes de produção, mas também ao aumento do custo dos produtos – para o qual ainda não há um fim à vista.
Mesmo com a automação total da produção de chips, o controle especializado em salas limpas ainda é necessário
Em teoria, o período de triunfo de relativamente poucos fabricantes de chips contra o pano de fundo da demanda acelerada (por parte das montadoras, em primeiro lugar – basta lembrar como elas reclamaram da escassez de microprocessadores em 2021) deve estar prestes a terminar. No final de junho, de acordo com a Associação Global de Fabricantes de Semicondutores (SEMI), existem 92 fábricas de microprocessadores no mundo em vários estágios de construção, instalação de equipamentos e comissionamento. No entanto, o problema é que a maior parte dessas indústrias não entrará em operação pelo menos nos próximos dois anos – devido, por mais paradoxal que pareça, à falta de equipamentos para equipá-las.
⇡#Chips por chips
De acordo com o relatório da mesma SEMI, no I trimestre. Em 2022, os fabricantes de máquinas litográficas e outras ferramentas para fabricação de semicondutores faturaram US$ 24,7 bilhões em todo o mundo, um aumento de 5% em relação ao mesmo período do ano anterior. Parece um bom resultado. No entanto, com o volume total do mercado global de semicondutores, segundo a Deloitte, cerca de 500 bilhões de dólares em 2021 e cerca de 600 bilhões até o final de 2022, 24,7 bilhões não é um valor tão grande, e um aumento de 5% em relação ao ano anterior. -ano ano é francamente pequeno. Digamos que, só em 2021, o total de perdas das montadoras ao redor do mundo por falta de chips ultrapassou, também segundo a Deloitte, US$ 210 bilhões. O que nos impediu de direcionar um décimo desse valor para dobrar a capacidade de produção de chips -fabricação de equipamentos apenas no primeiro trimestre?
Que ironia: para conseguir mais fichas, você precisa produzir mais fichas
Além de obstáculos organizacionais puramente formais (reunir dezenas de montadoras concorrentes, criar um fundo comum, alocar fundos …), curiosamente, o estado atual da indústria envolvida na produção de equipamentos para a produção de semicondutores impedia isso. Na expressão figurativa do presidente da SEMI, Ajit Monacha, “Agora você precisa de chips para fazer chips, e estamos chamando a atenção da indústria para priorizar as necessidades dos fabricantes de bens de capital”.
Bolachas de silício pré-formadas aguardando inspeção (imagem da Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.)
O fato é que das 92 fábricas de chips já mencionadas, que teoricamente deveriam ser comissionadas antes de 2024, apenas 25 estarão focadas no processamento de wafers de silício de 200 mm, enquanto a maior parte, 67, está projetada para trabalhar com 300-mm. wafers de silício mm. placas de mm. Hoje, os microprocessadores de maior margem são litografados em wafers de 300 mm de acordo com os padrões de produção mais avançados – 5-7 nm ou menos. Considerando que as chapas de 200 mm são usadas para produção de acordo com processos técnicos “obsoletos” maduros (maduros), muito maiores.
Bolachas em branco de 300 mm antes de serem carregadas em uma máquina litográfica (imagem da Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.)
No entanto, para equipamentos industriais (assim como para carros, a propósito), são precisamente esses microcircuitos litografados em placas de 200 mm que são necessários em primeiro lugar: não os mais modernos, mas obviamente confiáveis, projetados para operação em não as condições mais favoráveis. Além disso, eles são extremamente baratos em comparação com os chips de 3 nm da moda, portanto, construir uma fábrica para processar wafers de 200 mm valerá muito mais do que os de 300 mm. A situação é agravada pelo fato de que o equipamento para a produção de wafers de 300 mm é significativamente mais caro (e traz muito mais lucro para seus fabricantes) do que as máquinas para produção de 200 mm.
⇡#Não havia prego…
Uma mudança significativa na demanda para processos técnicos ultramodernos e máquinas de 300 mm levou ao fato de que os fabricantes desses equipamentos foram sobrecarregados com pedidos relevantes – e hoje eles não podem mudar rapidamente para a produção de unidades de 200 mm. Os ciclos de produção nesta indústria foram bastante longos antes e, nas condições atuais, estão completamente esticados além da medida. Além disso, não se trata apenas de chips para a produção de chips: sobrecargas críticas são sentidas por toda a cadeia de fornecimento de componentes e montagens para esses equipamentos.
Um dos scanners mais avançados NXE:3400B para litografia na faixa ultravioleta forte (imagem do site da ASML)
De acordo com fontes da agência de notícias Nikkei Asia, se em 2019 o prazo de entrega típico das máquinas de fabricação de chips era de 3 a 6 meses a partir da data do pedido, dependendo da complexidade do produto, na primavera deste ano, o os principais fabricantes de tais unidades – Applied Materials, KLA, Lam Research, ASML – alertaram seus clientes sobre a necessidade de aguardar o embarque de equipamentos cobiçados por até um ano e meio.
Ao mesmo tempo, não estamos falando exclusivamente dos dispositivos mais complexos para a produção de microcircuitos – as próprias máquinas litográficas. Assim, para algumas unidades de teste de chips fornecidos pela americana KLA, os clientes têm que esperar até 20 meses. Equipamentos para fabricação de substratos (da Unimicron, por exemplo) e no ano passado chegaram aos clientes em um período de 12 a 18 meses – e neste eles se oferecem para esperar até 30 meses, ou até mais.
O nó central do NXE:3400B usa um laser de dióxido de carbono para criar um plasma a partir de gotículas de estanho ultrapuro derretido – é esse plasma que emite na faixa de UV rígido (imagem do site da ASML)
Uma das razões mais importantes para esses atrasos é o desalinhamento da cadeia de suprimentos em nível global, o que, como se vê, é especialmente doloroso para os fabricantes dos meios de produção de alta tecnologia. Mesmo a montagem de um carro moderno pode travar se uma única peça não for entregue à montadora a tempo – o que podemos dizer sobre as máquinas mais complexas para a produção de microcircuitos?
Afinal, mesmo dispositivos aparentemente não exclusivos para a indústria como um todo, como válvulas e bombas, os fabricantes de equipamentos de fabricação de chips precisam esperar de 12 a 15 meses – simplesmente porque, no caso deles, são equipamentos de ultraprecisão que é feito por encomenda e quase à mão. Um dos gerentes de uma empresa americana não identificada para a produção de máquinas para a fabricação de semicondutores lamentou em entrevista a uma fonte do Nikkei Asia que apenas no mês passado um fornecedor de alguns componentes o alertou para aumentar o prazo de entrega para seis meses – e apenas há uma semana anunciou que esperaria o embarque antes de 10 meses não vale a pena: “Congelei quando ouvi isso. Já estou espremido entre meus clientes e fornecedores como entre uma rocha e um lugar difícil, e encarei o novo aumento em termos extremamente dolorosos.
Um contêiner com um NXE:3400B está sendo carregado em um avião no aeroporto holandês Schiphol para envio a um cliente (imagem do site da ASML)
A situação é agravada pela incapacidade de mudar rapidamente de fornecedores de componentes e componentes: para máquinas tão complexas, qualquer peça nova deve passar por longos ciclos de teste e, para muitas posições, simplesmente não há alternativa real. Por exemplo, fabricantes de equipamentos para fabricação de chips vêm comprando bombas para produtos químicos da empresa japonesa Iwaki há décadas e lentes da alemã Zeiss – e como o número desses compradores no mundo é extremamente pequeno, as rivais em potencial Iwaki e Zeiss, mesmo que estivessem originalmente no mercado, há muito deixaram o mercado. Agora, se algo acontecer com a produção desses monopolistas, geralmente não está claro se a indústria global de TI será capaz de sobreviver pelo menos à suspensão de médio prazo.
De acordo com a TrendForce, os principais fabricantes de chips já estão enfrentando uma escassez dos mais recentes equipamentos para fabricação de semicondutores: TSMC, UMC, PSMC, Vanguard, SMIC e GlobalFoundries. Se no início do ano pretendiam, em média, aumentar a sua produção em 10-13% face aos volumes alcançados em 2021, no final de junho essas previsões foram revistas para um nível de cerca de 8%. E se adicionarmos aqui a inflação galopante nos principais mercados do mundo (que já se transformou em estagflação – recessão econômica, mais preços em alta, mais alto desemprego, como afirma um relatório recente do Banco Central dos Bancos Centrais Bank for International Settlements), a atual escassez de semicondutores é óbvia ameaça se arrastar até pelo menos 2024.
É verdade que isso é desde que a demanda por chips no mundo permaneça aproximadamente no nível atual – o que, infelizmente, não é mais auto-evidente nas realidades atuais.