Przegląd
Technologia półprzewodników od dawna kojarzona jest z Azją, a w szczególności z Tajwanem. Wynika to przede wszystkim z faktu, że aż 68% półprzewodników produkowanych jest na Tajwanie, a branżowy gigant, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), odpowiada za ponad 50% światowego rynku.
To jednak stopniowo się zmienia.
Mimo że nie przewiduje się spowolnienia produkcji w regionie APAC (zaplanowano tam aż 20 nowych fabryk półprzewodników, a 12 zakładów produkcyjnych jest w trakcie rozbudowy), na świecie zauważalny jest trend zmierzający do minimalizowania zależności branży półprzewodnikowej od tego regionu.
W ostatnich latach firmy takie jak TSMC, Intel, Micron Technology oraz Samsung Electronics zaczęły inwestować w nowe zakłady produkcji półprzewodników w Stanach Zjednoczonych. Efektem tych działań jest fakt, że około 40% nowych fabryk planowanych na najbliższe cztery lata zostanie wybudowanych w USA, z czego wiele będzie produkować układy w technologii 28 nm lub bardziej zaawansowanej.
Dlaczego firmy budują fabryki półprzewodników w USA?
Na najwyższym poziomie analizy tego trendu widać, że firmy dążą do ograniczenia ryzyka. Geograficzna koncentracja – czy to dotycząca kluczowych minerałów, półprzewodników, czy kontenerów transportowych – prowadzi do powstawania wąskich gardeł w łańcuchu dostaw. Wystarczy jedno lub dwa poważne zdarzenia, na przykład silny tajfun, strajk związków zawodowych czy nowe sankcje, by producenci musieli stawić czoła niedoborom lub gwałtownym wzrostom cen.
Dywersyfikując miejsca produkcji chipów (zwłaszcza tych najbardziej zaawansowanych technologicznie), firmy mogą rozłożyć swoje ryzyko i zapewnić ciągłość dostaw nawet w przypadku zakłóceń.
A dlaczego właśnie USA?
Istnieją trzy kluczowe powody, dla których firmy inwestują w rozwój fabryk półprzewodników w Stanach Zjednoczonych:
Rosnące znaczenie CHIPS and Science Act
Podpisana w 2022 roku przez administrację Bidena CHIPS and Science Act (gdzie CHIPS oznacza „Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors”) to ustawa mająca na celu pobudzenie krajowego sektora półprzewodników.
W momencie podpisania ustawy przeznaczono blisko 53 mld USD na projekty budowy zakładów produkcyjnych półprzewodników w USA. W ciągu dwóch lat od jej wprowadzenia przyznano już wiele grantów — łącznie 30,4 mld USD w formie dotacji oraz 25,3 mld USD w ramach pożyczek. Środki trafiły do producentów z 14 krajów, przyczyniając się do rozwoju innowacji w 14 stanach.
Kluczowi beneficjenci to:
- BAE Systems: 35 mln USD
- Microchip Technology: 162 mln USD
- GlobalFoundries: 1,5 mld USD w dotacjach, 1,6 mld USD w pożyczkach
- Intel: 8,5 mld USD w dotacjach, 11 mld USD w pożyczkach
- TSMC: 6,6 mld USD w dotacjach, 5 mld USD w pożyczkach
- Samsung: 6,4 mld USD w dotacjach
- Micron: 6,14 mld USD w dotacjach, 7,5 mld USD w pożyczkach
Granty te umożliwiły realizację różnorodnych projektów związanych z półprzewodnikami, badaniami i rozwojem oraz zaawansowanym pakowaniem układów.
Co istotne, środki z CHIPS and Science Act nie są zarezerwowane wyłącznie dla firm z siedzibą w USA. Dzięki temu dotacje mogą przyciągać inwestycje również takich firm jak TSMC, które dysponują najnowocześniejszą technologią i wykwalifikowaną kadrą niezbędną do rozwoju amerykańskiego sektora półprzewodników.
Sankcje geopolityczne na horyzoncie
Stwierdzenie, że relacje Stanów Zjednoczonych i Chin w zakresie wymiany technologii półprzewodnikowych nie należą do najlepszych, byłoby poważnym niedopowiedzeniem. Po ogłoszeniu w 2020 roku przez Departament Handlu USA, że „zabroni firmom z całego świata, które wykorzystują amerykańskie technologie, projektowania lub produkcji półprzewodników na rzecz Huawei, chińskiego giganta telekomunikacyjnego”, relacje obu krajów w tym zakresie systematycznie się pogarszają.
Wzrost napięcia napędzany jest częściowo troską o bezpieczeństwo narodowe, a administracja Bidena dąży do utrzymania przewagi strategicznej w zakresie rozwoju technologii. Dlaczego jednak przyjmuje się tak zdecydowane i wręcz wrogie stanowisko wobec postępów Chin w produkcji półprzewodników?
Główną przyczyną jest szybkie wdrażanie osiągnięć technologii komercyjnych do celów wojskowych, czego celem jest przekształcenie Ludowej Armii Wyzwolenia (PLA), dysponującej ok. 4 mln żołnierzy, w „armię światowej klasy” do 2049 roku. Te ambicje oraz postępująca militaryzacja Morza Południowochińskiego sygnalizują wzrost znaczenia Chin jako potencjalnej superpotęgi — a zarazem rywala USA, któremu administracja Bidena zamierza się przeciwstawić.
Od 2020 roku oba kraje wprowadzają coraz więcej sankcji ograniczających dostęp oraz handel technologiami półprzewodnikowymi. Pełną chronologię restrykcji i przepisów nałożonych przez obie strony znajdą Państwo w artykule A Brief History of the Crazy, Momentous, Billion-Dollar Chip Wars Between the US and China.
W kontekście narastającego konfliktu technologicznego należy uwzględnić również inny rodzaj sankcji: regulacje handlowe.
Aby przeciwdziałać naruszeniom praw człowieka w łańcuchu dostaw, Stany Zjednoczone wprowadziły przepisy takie jak Uyghur Forced Labor Prevention Act, mające na celu powstrzymanie importu dóbr wyprodukowanych przy użyciu przymusowej pracy mniejszości etnicznych z Chin.
Od grudnia 2021 roku na listę trafiono już ponad 60 podmiotów podejrzewanych o powiązania z pracą przymusową. Choć większość z nich działa w sektorze tekstylnym i rolnictwie, coraz częściej powiązania mają także firmy będące częścią technologicznych łańcuchów dostaw.
Jak dotąd na listę UFLPA nie trafiła żadna firma półprzewodnikowa, jednak przedsiębiorstwa z Chin pozostają potencjalnie zagrożone – w zależności od powiązań z dostawcami. Dotyczy to szczególnie kluczowych, państwowych wytwórców, takich jak Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC), największego producenta układów scalonych w Chinach.
W obliczu rosnącej liczby ograniczeń oraz potencjalnych zagrożeń związanych ze współpracą z chińskimi podmiotami, wiele firm po prostu decyduje się budować relacje zakupowe i dostawcze w innych regionach lub — jeśli nie znajdują odpowiednich alternatyw — tworzyć je od podstaw.
Rosnące znaczenie nearshoringu: utrzymywanie łańcucha dostaw bliżej
Przez dziesięciolecia firmy zlecały częściowy outsourcing łańcucha dostaw na cały świat, motywując to m.in. oszczędnościami, dostępem do specjalistycznej wiedzy czy dywersyfikacją ryzyka. Dla większości z nich nie miało większego znaczenia, kto i gdzie produkuje dane komponenty – o ile nie istniały znane zagrożenia związane z lokalizacją bądź konkretnym producentem.
Pandemia COVID-19 zmieniła tę perspektywę. Od 2020 do co najmniej 2022 roku firmy intensywnie analizowały, dlaczego nie są w stanie pozyskać niezbędnych części do swoich produktów. Miejsce i producent stały się kluczową kwestią w obliczu niedoborów półprzewodników.
Po latach nieprzespanych nocy i czasach realizacji liczonych w setkach tygodni, przetrwałe firmy przyjęły nowe motto: „nigdy więcej”. Rozproszone łańcuchy dostaw, przez lata uznawane za atut, zostały ocenione jako konstrukcje podatne na zakłócenia. Wystarczy zamknięcie fabryki tu czy powódź tam, by nawet niewielkie zaburzenie wywołało chaos w całym systemie.
Ostatnie lata tylko potwierdziły tę tezę: nowe wyzwania logistyczne pojawiają się nieustannie dla firm polegających na dostawcach zagranicznych. Od piratów operujących na Morzu Czerwonym na tle konfliktu w Izraelu i Strefie Gazy (co doprowadziło do 75% spadku ruchu przez Kanał Sueski), po długotrwałe susze w Kanale Panamskim – globalne łańcuchy dostaw są wciąż narażone na kolejne wydarzenia utrudniające terminowe dostarczanie produktów na rynek.
Aby ograniczyć te zagrożenia, które nie mają jasnej perspektywy zakończenia, firmy decydują się na nearshoring i przenoszenie kluczowych procesów łańcucha dostaw do kraju lub najbliższych sąsiadów.
Co to oznacza dla branży półprzewodników?
Rozproszenie światowego sektora półprzewodników na kilka regionów zwiększa jego odporność na zakłócenia, takie jak klęski żywiołowe czy napięcia geopolityczne. Jednak budowa tych złożonych i zaawansowanych technologicznie zakładów od podstaw generuje nowe wyzwania – m.in. pozyskanie nakładów inwestycyjnych, rekrutację i szkolenie wykwalifikowanych pracowników oraz czas niezbędny do osiągnięcia pełnych mocy produkcyjnych.
Pomimo tych przeszkód, strategiczne przesunięcie w kierunku dywersyfikacji najprawdopodobniej zwiększy elastyczność i ciągłość funkcjonowania globalnej branży półprzewodników oraz firm, które na niej polegają.