:quality(85))
Intel CEO Pat Gelsinger suggereerde dat het chiptekort zal aanhouden tot in 2024. Hij geeft daarbij aan dat dit deels wordt veroorzaakt door het onvermogen van de industrie om de vraag naar nieuwe producten te vervullen die op nieuwe productielijnen worden gebouwd en niet alleen op bestaande lijnen.
Volgens een rapport van McKinsey is het zelfs met fabrieken die op volledige capaciteit draaien moeilijk gebleken om aan de marktvraag te voldoen, met als gevolg productlevertijden van zes maanden of langer.
Het rapport legt verder uit dat, wanneer er tekorten zijn, fabrikanten in andere sectoren doorgaans reageren door de productie op te voeren, maar dat dit in de halfgeleiderindustrie niet zo eenvoudig is. De bouw van fabrieken en het opschalen van de productie van halfgeleiders zijn extreem kostbaar en tijdrovend — vaak is er een jaar nodig voor significante uitbreiding of meer dan drie jaar voor de bouw van een nieuwe faciliteit — waardoor het moeilijk is om de productie van halfgeleiders snel op te voeren.
Een andere oorzaak van tekorten is het initiatief van foundries om te voldoen aan de behoefte aan kleinere geavanceerde nodes in groeiende sectoren zoals AI/machine learning, mobiele telefonie, high-performance computing en cryptovaluta.
De afgelopen decennia heeft de vraag naar kleinere en snellere componenten ertoe geleid dat het aantal transistors op een chip ongeveer elke twee jaar is verdubbeld, wat de behoefte aan kleinere technologienodes verder heeft vergroot. Fabrikanten richten zich hierdoor steeds meer op de productie van geavanceerde chips en investeren in de machines die daarvoor nodig zijn. Zij richten hun productielijnen en productiecapaciteit op het vervaardigen van kleinere node-grootte componenten die nodig zijn om te voldoen aan de consumentenvraag naar geavanceerde CPU's, GPU's en mobiele SoC's.
TSMC heeft bijvoorbeeld recent aangekondigd dat het tegen 2025 geavanceerde 2-nanometer-processors gaat produceren.
Het belang van node-grootte verschilt echter per branche en technologisch segment. Honderden apparaten worden geproduceerd op basis van volwassen of gespecialiseerde procestechnologieën. Volwassen processnodes worden doorgaans gedefinieerd als 40nm en groter, en vereisen oudere productieprocessen. Grotere nodes zijn vaak geschikt door hun specifieke eigenschappen, zoals snelle schakeling. De automobielindustrie is een grote afnemer van dergelijke componenten, bijvoorbeeld LCD-drivers en energiebeheercontrollers.
Doordat foundries hun processen en technologische productieafstemming verlegden naar de vraag naar uiteenlopende computing- en smart-apparaten, explodeerde de behoefte aan halfgeleiders in de automobielsector en werd een wereldwijde chipcrisis getriggerd. Volgens onderzoeksbureau IDC is een van de belangrijkste knelpunten in de halfgeleider supply chain te vinden bij volwassen processnodes.
Het rapport stelt verder dat circa 67 procent van de halfgeleiders die in 2021 zijn geproduceerd, gebruik maakten van volwassen processnodes in plaats van de meest geavanceerde nodes, die worden gedefinieerd als 16nm of kleiner.
Hoewel de vraag naar bepaalde volwassen nodes bovengemiddeld is — met name omdat ze kritieke componenten in auto's zijn — is de kapitaalinvestering in de foundry-markt vooral gericht op nieuwe technologieën. De productie van volwassen procestechnologieën heeft daarentegen slechts beperkte investeringen ontvangen.
Nu de industrie zich bewuster wordt van de nuances rondom chiptekorten, worden strategieën aangepast om te kunnen voldoen aan de langetermijnvraag naar halfgeleiders. Zo heeft TSMC aangekondigd de productiecapaciteit voor volwassen en gespecialiseerde nodes uit te breiden met circa 50% tegen 2025.
Ondertussen blijft de instabiliteit in de halfgeleider-supply chain voortduren en nemen externe risicofactoren zoals natuurrampen en geopolitieke ontwikkelingen de volatiliteit verder toe.
