Η Ευρώπη διεκδικεί πρωταγωνιστικό ρόλο στον τομέα της κατασκευής chip τα επόμενα χρόνια. Ποιοι είναι οι λόγοι για αυτήν την στρατηγική επιλογή της και τι περιλαμβάνουν τα φιλόδοξα σχέδια;
Τα μέτρα αντιμετώπισης της πανδημίας της COVID-19 έφεραν στο προσκήνιο τις ψηφιακές τεχνολογίες και τις δυνατότητες αυτών. Είναι η περίοδος που άπαντες στον κόσμο συνειδητοποίησαν ότι η εποχή μας είναι μία «ψηφιακή εποχή». Ταυτόχρονα, όμως, οι εξελίξεις κατά τη διάρκεια της πανδημίας ανέδειξαν και κάτι άλλο: οι ψηφιακές τεχνολογίες δεν είναι μόνο το λογισμικό, οι εφαρμογές και τα apps αλλά είναι εξίσου σημαντικό και το hardware. Και ειδικά η «καρδιά» του hardware, ήτοι τα chips στα οποία περιλαμβάνονται κάθε είδους ημιαγωγοί (ή μικροκυκλώματα αν προτιμάτε την επίσημη ελληνική μετάφραση της λέξης chip). Αυτά τα chips βρίσκονται κυριολεκτικά παντού και αυτό αποδείχθηκε όταν η πανδημία ήταν ο λόγος που πολλοί κατασκευαστές ημιαγωγών σταμάτησαν την παραγωγή με αποτέλεσμα να επηρεαστούν δεκάδες άλλοι κλάδοι που ουδείς, ίσως, δεν περίμενε ότι θα επηρεάζονταν.
Όπως, για παράδειγμα, η αυτοκινητοβιομηχανία. Τη διετία 2020-2021 ήταν που καταλάβαμε ότι τα αυτοκίνητα μας είναι γεμάτα από chips, όπως επίσης συνειδητοποιήσαμε τη σημασία του hardware στην καθημερινότητα μας.
Η συνειδητοποίηση της σημασίας των chips έφερε στο προσκήνιο και κάτι ακόμη: τη «μάχη» μεταξύ των «μεγάλων» όσον αφορά τον έλεγχο αυτής της αγοράς. Η Ευρωπαϊκή Ένωση άρχισε να ασχολείται πλέον με το θέμα της παραγωγής chips περισσότερο από κάθε άλλη φορά, θέτοντας σε εφαρμογή ένα πλάνο (European Chips Act) με σκοπό την κινητοποίηση έως 43 δισ. ευρώ για επενδύσεις στην παραγωγή chips μέχρι το 2030. Οι Ηνωμένες Πολιτείες ενέκριναν στα μέσα Αυγούστου ένα τεράστιο πλάνο συνολικού ύψους 280 δισ. δολαρίων για την ενίσχυση της εγχώριας παραγωγής chips, εκ των οποίων περίπου 53 δισ. δολάρια αφορούν κίνητρα ή έρευνα και ανάπτυξη και άλλα 200 δισ. δολάρια για την παραγωγή. Αντίστοιχες κινήσεις έχουν κάνει τόσο από την Κίνα όσο και από την Νότια Κορέα, ενώ, φυσικά, Ταϊβάν και Ιαπωνία προσπαθούν και αυτές από τη δική τους πλευρά να ενισχύσουν τη δική τους παρουσία στη συγκεκριμένη αγορά.
Μία περίπλοκη εφοδιαστική αλυσίδα
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της ΕΕ, το 2020 παρήχθησαν περισσότερα από 1 τρισ. chips σε παγκόσμιο επίπεδο. Κάτι που σημαίνει ότι για κάθε άνθρωπο αντιστοιχούν 130 chips!
Αυτό που πρέπει να γίνει κατανοητό ότι όταν μιλάμε για ημιαγωγούς και chips δεν αναφερόμαστε μόνο στους επεξεργαστές που έχουμε στα smartphones και στους προσωπικούς υπολογιστές μας. Chips υπάρχουν σε κάθε είδους ηλεκτρονική αλλά και ηλεκτρική συσκευή. Από το αυτοκίνητο μας μέχρι το πλυντήριο και το ψυγείο μας, όλες οι συσκευές έχουν ενσωματωμένο κάποιο «τσιπάκι». Είναι χαρακτηριστικό ότι η McKinsey εκτιμά πως η παγκόσμια αγορά των ημιαγωγών θα φθάσει μέχρι το 2030 σε αξία το 1 τρισ. δολάρια από περίπου 600 δισ. δολάρια που είχε φθάσει το 2021. Όσον αφορά τα προβλήματα που υπάρχουν αυτή τη στιγμή αναφορικά με τη διαθεσιμότητα chips, αυτά εκτιμάται ότι θα έχουν επιλυθεί μέχρι το αργότερο το 2024.
Ένα σημείο που χρήζει ιδιαίτερης προσοχής είναι πως η παραγωγή ημιαγωγών είναι μία αρκετά περίπλοκη διαδικασία με μία τεράστια εφοδιαστική αλυσίδα πίσω της. Όταν η παραγωγή σταμάτησε στην ανατολική Ασία στις αρχές του 2020 λόγω της πανδημίας, δεν ήταν ιδιαίτερο εύκολο να επανεκκινήσει. Ούτε είναι απλό θέμα η δημιουργία νέων υποδομών, αν αναλογιστεί κανείς ότι ένα εργοστάσιο παραγωγής chips μπορεί να απαιτήσει ακόμη και 20 δισ. δολάρια σε επενδυτικά κεφάλαια!
Ένας «μύθος» που υπάρχει είναι πως η Κίνα ελέγχει την παγκόσμια παραγωγή όσον αφορά στους ημιαγωγούς. Αυτό δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα και ο λόγος είναι πως η παραγωγή των chips έχει πολλούς εμπλεκόμενους «παίκτες». Είναι χαρακτηριστικό ότι εκτιμάται πως ένας μεγάλος κατασκευαστής chips έχει περίπου 1600 προμηθευτές!
Όπως αναφέρει έρευνα του Center for Security and Emerging Technology του αμερικανικού πανεπιστημίου Georgetown, η εφοδιαστική αλυσίδα όσον αφορά την παραγωγή chips ξεκινά από την έρευνα και ανάπτυξη, την παραγωγή και τη διανομή των ημιαγωγών. Ειδικά για την παραγωγή υπάρχουν τρία τμήματα: ο σχεδιασμός, η κατασκευή και το τρίτο είναι η συναρμολόγηση, δοκιμή και η «πακετοποίηση» (assembly, testing & packaging – ATP). Από εκεί και πέρα, για την παραγωγή απαιτείται ειδικός εξοπλισμός αλλά και υλικά, συμπεριλαμβανομένων των αποκαλούμενων wafers, τα οποία είναι πρακτικά τα καλούπια από τα οποία δημιουργούνται τα chips, το σχετικό λογισμικό αλλά και οι πατέντες που συνοδεύουν όλα τα παραπάνω.
Το αποκαλούμενο ATP είναι ίσως το πιο απλό κομμάτι, καθώς όλα τα υπόλοιπα απαιτούν τεράστιες επενδύσεις σε έρευνα και ανθρώπινο κεφάλαια, οι οποίες, μάλιστα, έχουν ιδιαίτερα μεγάλο χρόνο απόσβεσης. Γι’ αυτό και δεν είναι ιδιαίτερα εύκολο για κάποιο κράτος ή οργανισμό (π.χ. ΕΕ) να εμπλακούν σε αυτή την αγορά. Και δεν είναι τυχαίο ότι η Ρωσία δεν έχει καταφέρει -παρά τις προσπάθειες που έχουν γίνει- να αποκτήσει σοβαρή πρόσβαση σε αυτή την αγορά.
Τα παγκόσμια μερίδια
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις μελέτης που έγινε για λογαριασμό του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και δημοσιοποιήθηκε στα μέσα του καλοκαιριού, το μερίδιο της Ευρωπαϊκής Ένωσης όσον αφορά στο σύνολο της αγοράς αλλά και της εφοδιαστικής αλυσίδας της παραγωγής ημιαγωγών ανέρχεται σε περίπου 10% όταν στη δεκαετία του ’90 ήταν στο 20%. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση υπάρχει παραγωγή για ημιαγωγούς που κατασκευάζονται με την τεχνολογία των 22 και άνω νανομέτρων (σ.σ. όσο πιο μικρός είναι ο αριθμός στα νανόμετρα τόσο πιο προηγμένο και πιο μικρό σε μέγεθος είναι το παραγόμενο chip).
Από την άλλη πλευρά, ενώ υπάρχουν μόνο δύο εταιρείες στην ανατολική Ασία (η ταϊβανέζικη TSMC και η Samsung) που μπορούν να κατασκευάσουν chips στα 2-7 νανόμετρα, ο αναγκαίος εξοπλισμός για την παραγωγή αυτών των προηγμένων chips είναι διαθέσιμος μόνο από μία εταιρεία, την ολλανδική ASML! Αυτό είναι ένα σαφές δείγμα ότι είναι πρακτικά αδύνατο μία χώρα ή περιοχή να κυριαρχήσει απόλυτα όσον αφορά στην παγκόσμια παραγωγή chips και άπαντες εξαρτώνται από τους υπόλοιπους.
Είναι χαρακτηριστικό ότι οι Ηνωμένες Πολιτείες εκτιμάται πως έχουν το μεγαλύτερο μερίδιο στην παγκόσμια εφοδιαστική αλυσίδα με 38%, αλλά αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ελέγχουν το 60% όσον αφορά την έρευνα και έχουν πολύ μεγάλα μερίδια όσον αφορά στις τεχνολογίες παραγωγής συγκεκριμένων κατηγοριών ημιαγωγών (π.χ. τεχνολογίες για chips στα 10-22 νανόμετρα) και στον εξοπλισμό που απαιτείται για την κατασκευή ημιαγωγών. Από την άλλη πλευρά, η Ιαπωνία ελέγχει το 56% της παραγωγής wafers και η Ταϊβάν αντιπροσωπεύει το 60% των foundries, όπως ονομάζονται οι εταιρείες που παράγουν chips, όπως είναι η TSMC, για παράδειγμα.
Βάσει των εκτιμήσεων της έρευνας του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου, οι ΗΠΑ είναι στην πρώτη θέση με 38%, η Κίνα είναι μόλις στο 9%, η ΕΕ στο 10%, η Ταϊβάν επίσης στο 9%, η Νότια Κορέα στο 16%, η Ιαπωνία στο 14% και οι υπόλοιπες χώρες του πλανήτη έχουν μόλις το 4%.
Οι κινήσεις της Ευρώπης και τα πλάνα των μεγάλων κατασκευαστών
“Το 70% της ανάπτυξης στην αγορά των chips θα αφορά την αυτοκίνηση, την υπολογιστική και αποθήκευση δεδομένων και τις ασύρματες τεχνολογίες”
Πρόβλεψη της McKinsey
H κίνηση της EE με το European Chips Act μπορεί να έχει δημιουργήσει αίσθηση στην παγκόσμια κοινότητα της παραγωγής chips, αλλά είναι προφανές ότι η Ευρώπη δεν παίζει «μόνη» της όσον αφορά στην προσέλκυση επενδύσεων από τους μεγάλους κατασκευαστές.
Στην Ευρώπη, τα εργοστάσια και οι υποδομές που σχετίζονται με την παραγωγή chips θα έλεγε κανείς ότι περιορίζονται κατά κύριο λόγο στην κεντρική Ευρώπη. Η συντριπτική πλειοψηφία των εργοστασίων βρίσκονται στη Γερμανία -και ειδικά στο ανατολικό κομμάτι της χώρας- στο Βέλγιο, στην Ολλανδία, στη Γαλλία, ενώ υπάρχουν και κάποια εργοστάσια και κέντρα στην Ιταλία. Σημειωτέον πως και η Ελβετία είναι αρκετά δυνατή στον συγκεκριμένο τομέα λόγω της ST Microelectronics.
Εκτός κεντρικής Ευρώπης, η μόνη υποδομή που υπάρχει είναι ένα εργοστάσιο της Intel στην Ιρλανδία. Η Intel είναι πρακτικά η μόνη μη ευρωπαϊκή εταιρεία που επενδύει στη Γηραιά Ήπειρο και πρόκειται να το συνεχίσει να το κάνει. Ο αμερικανικός κολοσσός σχεδιάζει να επενδύσει συνολικά 80 δισ. ευρώ στην επόμενη δεκαετία με την πρώτη φάση να ανακοινώνεται τον Μάρτιο του 2022 και να περιλαμβάνει μία επένδυση 17 δισ. ευρώ για τη δημιουργία ενός μεγάλου εργοστασίου στη Γερμανία και υποδομές έρευνας αλλά και παραγωγής στη Γαλλία, την Ιρλανδία, την Ιταλία, την Πολωνία και την Ισπανία. Σημειωτέον πως υπάρχει έντονη φημολογία ότι το πλάνο περιλαμβάνει και τη δημιουργία εργοστασίου στην Ιταλία, μία επένδυση που μπορεί να φθάσει στα 5 δισ. ευρώ.
Εκτός της Intel, υπάρχει έντονη φημολογία και για προσέλκυση στην Ευρώπη και της TSMC, του μεγαλύτερου «παίκτη» παγκοσμίως στο χώρο των chips, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει υπάρξει κάποια σχετική ανακοίνωση.
Η TSMC φημολογείται πως είναι σε επαφή και με τις αρχές αμερικανικών πολιτειών που ανταγωνίζονται μεταξύ τους προκειμένου να προσελκύσουν επενδύσεις στην παραγωγή chips. Δεδομένου και του πρόσφατου ψηφισμένου Chip & Science Act 2022 είναι προφανές ότι οι Αμερικανοί θέλουν να ενισχύσουν την παρουσία τους στην παγκόσμια αγορά. Μάλιστα, έχουν γίνει και οι πρώτες ανακοινώσεις όπως αυτή της Micron που σκοπεύει να επενδύσει 40 δισ. δολάρια για την παραγωγή chips μνήμης σε εγκαταστάσεις στις Ηνωμένες Πολιτείες, ενώ η Qualcomm και η GlobalFroundries έχουν ανακοινώσει κοινή επένδυση 4,2 δισ. δολαρίων στην πολιτεία της Νέας Υόρκης. Το γεγονός ότι μεγάλοι κατασκευαστές όπως η Intel και η Qualcomm είναι αμερικανικές θα παίξει προφανώς το δικό του ρόλο προκειμένου οι ΗΠΑ να προσελκύσουν περισσότερες επενδύσεις.
Το μεγάλο «στοίχημα» πάντως είναι η Samsung. Ο κορεατικός κολοσσός ανακοίνωσε τον Μάιο του 2022 ότι σκοπεύει να επενδύσει μέχρι το 2030 πάνω από 150 δισ. δολάρια σε εγκαταστάσεις για την παραγωγή chips που δεν σχετίζονται με μνήμες, καθώς ο στόχος είναι να ξεπεράσει εντός της δεκαετίας την TSMC! Οπότε είναι προφανές ότι που θα επενδύσει η Samsung θα αποκτήσει ιδιαίτερη σημασία τα επόμενα χρόνια και πολλές χώρες θα σπεύσουν να προσφέρουν μεγάλα κίνητρα.
Η «ατμομηχανή» των chips
Τα chips αποκαλούνται η «ατμομηχανή» της παγκόσμιας αγοράς των ψηφιακών τεχνολογιών. Ενδεχομένως ο όρος να είναι λανθασμένος καθώς μιλάμε για μία ψηφιακή εποχή αλλά το νόημα είναι πως τα chips αποτελούν τη βάση ανάπτυξης κάθε είδους ψηφιακής συσκευής και πρακτικά κάθε ψηφιακής εφαρμογής. Η σημασία των chips και γενικότερα του πυριτίου (silicon) είναι πλέον το ίδιο μεγάλη με εκείνη τεχνολογικών τάσεων όπως είναι το ΑΙ, τα big data και το cloud για τα οποία τόσο ακούμε. Και η παραγωγή των chips είναι μία διαδικασία όπου οι εμπλεκόμενοι «παίκτες» τόσο σε επίπεδο κρατών όσο και σε επίπεδο κατασκευαστών είναι διατεθειμένοι να επενδύσουν πολλά, γνωρίζοντας άλλωστε ότι το μέλλον θα είναι ακόμη πιο ψηφιακό.
