การขาดแคลนชิปอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนคุกคามธุรกิจภายนอกบริษัทเทคโนโลยี

ตอนนี้เรานั่งสบายๆ ในเดือนกุมภาพันธ์ 2021 และยังแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเดินเข้าไปในร้านค้า (หรือเยี่ยมชมร้านค้าปลีกออนไลน์) และซื้อคอนโซลเกมหรือ GPU บนเดสก์ท็อปใหม่ ในระหว่างการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่เหล่านี้ในปีที่แล้ว หลายคนคิดว่าการขาดแคลนสินค้านั้นส่วนใหญ่เกิดจากการออกวางจำหน่ายอย่างล้นหลาม และระดับสต็อกสินค้าจะกลับสู่ปกติเมื่อช่วงเทศกาลวันหยุดผ่านไป อนาคตนั้นไม่เคยเกิดขึ้น การผลิตไม่เคยทันความต้องการและความต้องการไม่มีทีท่าว่าจะชะลอตัวลง ขณะนี้โลกกำลังนั่งอยู่ท่ามกลางความอดอยากด้านชิป และการขาดแคลนซิลิคอนกำลังส่งผลกระทบต่อทุกสิ่งตั้งแต่ความพร้อมของ iPhone ไปจนถึงการผลิตรถยนต์

เรามาที่นี่ได้อย่างไร?

ในอดีต การอดอยากชิปส่วนใหญ่สามารถสืบย้อนไปถึงเหตุการณ์เอกพจน์ได้ ในปี 1993 ความอดอยากชิป DRAM เกิดขึ้นจากการระเบิดของโรงงานในเมืองนิอิฮามะ ประเทศญี่ปุ่น โรงงานแห่งนี้รับผิดชอบในการผลิตอีพอกซีเรซินส่วนใหญ่ของโลกที่เรียกว่า Cresol ซึ่งใช้ในการสร้างเปลือกสีดำที่คุณเห็นว่าครอบคลุมวงจรรวม ผลจากการขาดแคลน DRAM ส่งผลให้ราคาพีซีใหม่พุ่งสูงขึ้นเป็นเวลานานกว่าหนึ่งปี หลังจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวในญี่ปุ่นเมื่อปี 2554 ตลาดเกิดการหยุดชะงักในการจัดหา NAND และจอแสดงผลคอมพิวเตอร์

การอดอยากชิปในปัจจุบันของเราไม่สามารถเกิดจากเหตุการณ์เดียวได้ แต่เป็นการผสมผสานของเงื่อนไขที่นำไปสู่สิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเป็นปัญหาการขาดแคลนชิปที่ส่งผลกระทบมากที่สุดเท่าที่โลกเคยเผชิญมา ปัจจัยที่มีส่วนสำคัญที่สุดต่อสถานการณ์ปัจจุบันคือการแพร่ระบาดของโควิด-19 และการพึ่งพาซัพพลายเออร์ด้านการผลิตเซมิคอนดักเตอร์จากภายนอกมากเกินไป

เช่นเดียวกับชีวิตประจำวันในทุกด้าน การแพร่ระบาดของโควิด-19 ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการจัดหาเซมิคอนดักเตอร์ ในขณะที่บริษัทต่างๆ ต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงในด้านความพร้อมของแรงงานและการเปลี่ยนแปลงกลยุทธ์ด้านลอจิสติกส์เพื่อรองรับข้อกังวลด้านสุขภาพและความปลอดภัย ประสิทธิภาพการผลิตจึงได้รับผลกระทบ โลกไม่สามารถดำเนินธุรกิจแบบเดิมๆ ก่อนปี 2020 ได้

แรงงานจำนวนมากทั่วโลกถูกบังคับให้เริ่มทำงานจากที่บ้านผ่านการสื่อสารโทรคมนาคม แม้ว่าการจัดการดังกล่าวจะเป็นเรื่องปกติสำหรับบางส่วนของอุตสาหกรรมสื่อและเทคโนโลยี แต่ความจริงก็คือคนส่วนใหญ่ไม่มีความพร้อมสำหรับการทำงานจากที่บ้าน แน่นอนว่าความต้องการของผู้บริโภคสำหรับพีซีและแล็ปท็อปรุ่นใหม่พุ่งสูงขึ้น

ในปี 2020 ยอดขายคอมพิวเตอร์ใหม่เพิ่มขึ้นเป็นครั้งแรกในรอบกว่าทศวรรษ อุปกรณ์เสริม เช่น ไมโครโฟน และเว็บแคม หายไปจากชั้นวางภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ ความต้องการที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนทำให้ผู้คนต้องพึ่งพาผู้เก็งกำไรและตลาดมือสองสำหรับสินค้าที่ไม่เคยเป็นสินค้ายอดนิยมมาก่อน เช่นเดียวกับพีซีและแล็ปท็อป เว็บแคมเหล่านี้เต็มไปด้วยชิปในการประมวลผลสัญญาณเสียงและวิดีโอ อุปทานชิปได้รับผลกระทบอย่างมากในขณะที่ราคาในตลาดสำหรับส่วนประกอบพีซีเริ่มเพิ่มขึ้นตามความต้องการ

ไม่เพียงแต่ผู้คนถูกบังคับให้ทำงานจากที่บ้าน แต่พวกเขายังต้องใช้เวลาว่างในบ้านอีกด้วย ความต้องการอุปกรณ์สตรีมมิ่ง เช่น Roku แท็บเล็ต และคอนโซลวิดีโอเกมที่พุ่งสูงขึ้นนี้ เกมพีซีมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี และการกักขังในบ้านส่งผลให้ผู้คนซื้อหรือสร้างพีซีสำหรับเล่นเกมมากขึ้น การไปชมภาพยนตร์ คอนเสิร์ต หรือบาร์ไม่ใช่ทางเลือกที่เหมาะสมอีกต่อไป ดังนั้นประชาชนจึงหันไปหาความบันเทิงแบบดิจิทัล

เมื่อเข้าสู่ช่วงเทศกาลวันหยุดปี 2020 ทั้ง Sony และ Microsoft กำลังเตรียมที่จะเปิดตัวเกมคอนโซลใหม่ ทั้งเพลย์สเตชัน 5และXbox Series Xถูกสร้างขึ้นจากเทคโนโลยีพื้นฐานที่คล้ายกันจาก AMD คอนโซลใช้ CPU และ GPU โดยใช้การออกแบบล่าสุดของ AMD คล้ายกับผลิตภัณฑ์เดสก์ท็อปพีซีที่บริษัทเปิดตัวในเดือนตุลาคมและพฤศจิกายนปี 2020 NVIDIA สร้างความประทับใจให้กับตลาดด้วยการเปิดตัว GPU RTX 3000 ซีรีส์ในช่วงกลางเดือนกันยายน- กระแสความนิยมของผู้บริโภคต่อผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะสูงในปีสุ่มใดๆ แต่ในช่วงปลายปี 2020 ความกระหายในฮาร์ดแวร์สำหรับเล่นเกมนั้นไม่เพียงพอ

ไม่มีบริษัทใดที่ผลิตชิปของตัวเอง บริษัท Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) ได้รับการว่าจ้างให้ผลิตชิปที่จะนำไปใช้ใน PlayStation 5 และ Xbox Series X รวมถึงซีพียู AMD Ryzen และ GPU Radeon พวกเขายังผลิตชิปจำนวนมากสำหรับ Apple เพื่อขับเคลื่อน iPhone และ iPad พวกเขาอาจถูกทาบทามให้สร้าง GPU RTX 3000 ซีรีส์สำหรับ NVIDIA แต่ TSMC มีความจุอยู่แล้ว Samsung ได้รับสัญญา NVIDIA แม้ว่าโรงงานผลิตของพวกเขาจะไม่ก้าวหน้าเท่ากับที่ดำเนินการโดย TSMC ซึ่งหมายความว่าผลลัพธ์ที่ได้จะมีประสิทธิภาพน้อยลงและมีปริมาณที่ใช้งานได้น้อยกว่า

บริษัทเหล่านี้สามารถย้ายไปที่พันธมิตรด้านการผลิตรายอื่นได้หรือไม่ มันไม่ง่ายขนาดนั้น การออกแบบขั้นสูง เช่น การออกแบบในคอนโซลใหม่ iPhone และ GPU บนเดสก์ท็อปต้องใช้เวลาหลายปีในการพัฒนาและได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับจุดแข็งของกระบวนการผลิตเฉพาะ AMD ไม่สามารถสั่งเวลาการผลิตที่โรงงานอื่นสำหรับชิปคอนโซลที่ต้องการผลิตได้ เนื่องจากได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการ fab 7nm ของ TSMC

ผู้ผลิตชิป เช่น TSMC มักจะปรับปรุงและลดขนาดสายการผลิตของตนอยู่เสมอ แต่ละครั้งที่สามารถลดขนาดกระบวนการได้สำเร็จ ทรานซิสเตอร์จำนวนมากจะสามารถติดตั้งลงบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่ใช้สร้างชิปได้ ยิ่งชิปมีความหนาแน่นและซับซ้อนมากเท่าใด ชิปก็จะยิ่งเร็วขึ้นและประหยัดพลังงานมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วยขับเคลื่อนพลังการประมวลผลไปข้างหน้า บ่อยครั้งที่สายการผลิตที่มีอยู่มีจุดประสงค์ใหม่เพื่อผลิตชิปที่ไม่จำเป็นต้องซับซ้อนมากนัก

ตัวอย่างเช่น Intel เป็นหนึ่งในไม่กี่บริษัทที่ผลิตชิปของตัวเองที่โรงหล่อ พวกเขาใช้สายการผลิตที่ทันสมัยที่สุดสำหรับ CPU ใหม่ และใช้สายการผลิตเก่าเพื่อผลิตชิปที่ไม่ซับซ้อน เช่น ตัวควบคุมการจัดเก็บข้อมูลและโมเด็ม Intel มีฐานที่มั่นในตลาด CPU สำหรับผู้บริโภคและเซิร์ฟเวอร์เมื่อ 10 ปีที่แล้ว แต่ได้สูญเสียส่วนแบ่งการตลาดหลังจากความยากลำบากในการเปลี่ยนสายการผลิตไปเป็นกระบวนการที่มีขนาดเล็กลงทำให้เกิดความล่าช้าอย่างมากในการแนะนำ CPU ใหม่ อินเทลจะมีรายงานว่าจะใช้เวลา fab ที่ TSMC ในปลายปีนี้เพื่อลดความเครียดในแนวของตัวเอง

การสำรองข้อมูลด้านการผลิตยังสร้างความตึงเครียดให้กับลูกค้าที่เดิมต้องพึ่งพาชิปที่ไม่จำเป็นต้องซับซ้อนเท่ากับซีพียูมือถือหรือเดสก์ท็อปที่ล้ำสมัย อุตสาหกรรมยานยนต์มีการพึ่งพาเซมิคอนดักเตอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มมากขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แม้ว่ารถยนต์เคยเป็นเครื่องจักรที่ค่อนข้างเรียบง่ายในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 แต่ปัจจุบันกลับเต็มไปด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนและวงจรรวมที่ควบคุมทุกอย่างตั้งแต่ที่ปัดน้ำฝนไปจนถึงจังหวะการจุดระเบิด

ยานพาหนะสมัยใหม่เป็นหนี้บุญคุณจากชิปคอมพิวเตอร์ โมเดลใหม่ในการผลิตได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังจนถึงมิลลิเมตรสุดท้าย และโดยทั่วไปจะมีชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ต้องทำงานควบคู่กัน การมีสายการผลิตที่สั้นโดยใช้ชิปเพียงตัวเดียวอาจทำให้รถยนต์ทั้งคันใช้งานไม่ได้หรือขายไม่ได้ ถ้า General Motors หรือ Ford ไม่สามารถผลิตรถให้เสร็จได้ พวกเขาก็ขายไม่ได้ บริษัทเหล่านี้ยังขาดแรงจูงใจในสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ชั้นนำเพื่อให้คำสั่งซื้อของตนมีลำดับความสำคัญเหนือบริษัทอย่าง AMD หรือ Apple

คำสั่งซื้อที่ลงเอยด้วยการเติม iPhone นั้นมีขนาดใหญ่มากและอัตรากำไรเมื่อเปรียบเทียบกับชิปที่เรียบง่ายกว่าที่อาจควบคุมสัญญาณไฟเลี้ยวของ Ford F-150 ดังนั้นผู้ผลิตรถยนต์จึงไม่สามารถทำอะไรได้มากไปกว่าการรอคอย เนื่องจากมีการผลิตรถยนต์ใหม่น้อยลง ราคาในตลาดสำหรับตัวแทนจำหน่ายจึงค่อยๆ คืบคลานเข้าสู่ดินแดนที่ไร้สาระ ฉันซื้อ RAV4 Prime SUV ของ Toyota ไปรอบๆ เป็น RAV4 เวอร์ชันไฮบริดรุ่นใหม่ ซึ่งเป็นหนึ่งในยานพาหนะที่ได้รับความนิยมและแพร่หลายมากที่สุดในโลก โมเดลเหล่านี้มีราคา MSRP อยู่ที่ 41,000 ดอลลาร์ แต่ฉันไม่สามารถหาตัวแทนจำหน่ายภายในรัศมี 1,500 ไมล์ที่จะขายได้ในราคาต่ำกว่า 55,000 ดอลลาร์ (หากพวกเขามีสต็อกด้วยซ้ำ)

ปัญหาการขาดแคลนชิปคือบังคับให้ผู้ผลิตรถยนต์ต้องปิดกิจการในโรงงานหลายแห่ง- พวกเขาอาจไม่เปิดอีกครั้งในเร็วๆ นี้ ซึ่งนำไปสู่การขาดแคลนอุปทานเพิ่มเติม และผลกระทบที่ต่อเนื่องของการขาดแคลนเหล่านี้มีต่อเศรษฐกิจโดยรวม ในขณะที่การขาดแคลนฮาร์ดแวร์เกมคอนโซลและพีซีสำหรับเล่นเกมเป็นปัญหาร้ายแรงในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา แต่ปัญหาเบื้องหลังกลับเลวร้ายลงจนถึงจุดที่งานและการดำรงชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง ไม่ใช่แค่ผู้ผลิตรถยนต์เท่านั้นที่จะต้องอดทนต่อแรงกดดันนี้

มันจะคงอยู่นานแค่ไหนและสามารถแก้ไขได้?

การคาดการณ์ในปัจจุบันสำหรับการขาดแคลนชิปในปัจจุบันของเรามีแนวโน้มที่จะขยายไปจนถึงปี 2021 Lisa Su ซีอีโอของ AMDอธิบายเมื่อเดือนที่แล้วคาดว่าปัญหาด้านอุปทานของบริษัทของเธอน่าจะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2021 เนื่องจากผลผลิตจำนวนมากของ AMD เชื่อมโยงกับ TSMC จึงเป็นไปได้ว่าบริษัทส่วนใหญ่ที่เชื่อมโยงกับบริษัทในไต้หวันจะแบ่งปันประสบการณ์ที่คล้ายคลึงกัน อุปทานของ iPhone 12 คือคาดว่าจะบางอย่างไม่น่าเชื่อในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าและการเปิดตัวของตัวเองล่าช้าเมื่อฤดูใบไม้ร่วงปีที่แล้วเนื่องจากความล่าช้าในการผลิต

การแก้ปัญหาไม่ง่ายอย่างที่คิด ตามทฤษฎีแล้ว ผู้เล่นรายใหญ่ในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพียงแค่เปิดโรงหล่อใหม่และผลิตชิปเพิ่มขึ้น สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ในระยะเวลาอันใกล้นี้ เนื่องจากการก่อสร้างและการขยายสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวเป็นการดำเนินการหลายปีที่ต้องทำการพนันตามความต้องการในอนาคตของอุตสาหกรรม

ไม่น่าแปลกใจเลยที่ความเจ็บปวดทางการเงินที่ผู้ผลิตรถยนต์ต้องเผชิญได้ดึงดูดความสนใจจากวอชิงตันด้วยทำเนียบขาวแถลงอย่างเป็นทางการพวกเขาจะตรวจสอบทางเลือกต่างๆ เพื่อบรรเทาปัญหาการขาดแคลนอุปทานที่อาจเกิดขึ้น เพื่อป้องกันปัญหาการขาดแคลนชิปส่งผลกระทบในทางลบต่อผู้คนจำนวนมากขึ้น ผู้เล่นชั้นนำในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ได้แก่วิ่งเต้นประธานาธิบดีไบเดนเพื่อให้รัฐบาลอุดหนุนการดำเนินการผลิตชิปในประเทศ

การขยายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ระดับแนวหน้าถือเป็นการเคลื่อนไหวที่ชาญฉลาดจากจุดยืนของเศรษฐกิจโลก หากโรงหล่อชั้นนำแห่งใดของ TSMC ประสบอุบัติเหตุร้ายแรง เช่น แผ่นดินไหวที่ญี่ปุ่นในปี 2554 มีโอกาสที่เศรษฐกิจโลกจะพลิกกลับสูงมาก คงจะดีไม่น้อยหากซื้อ RTX 3080 ในราคาเดิมที่แนะนำ แต่นั่นเป็นเพียงจินตนาการบางส่วนจากฉัน