半導体不足はあなたにどのような影響を与えますか?

パンデミックに照らして、製造から輸送まで、事実上すべての業界で不足とサプライ チェーンの問題が発生しています。影響を受ける主な製品の 1 つは半導体です。これらの業界の問題を無視するのは簡単ですが、半導体不足は予想以上に多くの影響を及ぼします。

半導体とは何ですか？

チップまたはマイクロチップとも呼ばれる半導体は、内部に何十億ものトランジスタをホストする小さな電子部品です。トランジスタは、電子の通過を許可または禁止します。このチップは、電話、食器洗浄機、医療機器、宇宙船、自動車など、何千もの製品に使用されています。それらは、ソフトウェアを実行し、データを操作し、機能を制御することにより、電子機器の「頭脳」として機能します。
製造には、1 つのチップの製造に 3 か月以上かかり、1,000 以上の工程が含まれ、巨大な工場、ほこりのない部屋、100 万ドルの機械、溶融スズ、およびレーザーが必要です。このプロセスは非常に面倒で費用もかかります。たとえば、そもそもシリコンをチップ製造機に入れるためにさえ、クリーンルームが必要です。非常にきれいなため、わずかなほこりでも数百万ドルの無駄な労力が費やされる可能性があります。チップ工場は 24 時間年中無休で稼働しており、特殊な設備が必要なため、初級レベルの工場を建設するには約 150 億ドルの費用がかかります。損失を回避するために、半導体メーカーは各工場から 30 億ドルの利益を生み出さなければなりません。

保護用LEDアンバーライトを備えた半導体クリーンルーム。写真提供: ロイター

なぜ不足しているのでしょうか？

過去 1 年半の多くの要因が組み合わさって、この不足が生じています。チップ製造の複雑で費用のかかるプロセスは、不足の主な原因の 1 つです。その結果、世界には多くのチップ製造工場が存在しないため、1 つの工場での問題が業界全体に波及効果を引き起こします。
ただし、不足の最大の原因は、COVID-19 パンデミックに起因する可能性があります。まず第一に、パンデミックの初期に多くの工場が閉鎖されたため、チップ製造に必要な物資が数か月間利用できなくなりました。出荷、製造、輸送など、チップに関連する複数の業界も人手不足に直面していました。また、外出自粛や在宅勤務の影響でエレクトロニクスを求める消費者が増え、チップを必要とする注文が殺到しました。
さらに、COVIDにより、アジアの港は数か月間閉鎖されました。世界の電子機器の 90% が中国の塩田港を通過するため、この閉鎖により、チップ製造に必要な電子機器や部品の出荷に大きな問題が生じました。

ルネサス火災の余波。写真提供: BBC
新型コロナウイルス関連の問題だけでなく、さまざまな天候の問題も生産を阻害しています。自動車に使用されるチップの約 3 分の 1 を製造する日本のルネサス工場は、2021 年 3 月の火災で深刻な被害を受け、操業は 7 月まで正常に戻りませんでした。2020 年末にテキサス州で発生した冬の嵐により、アメリカのすでに少数のチップ工場の一部が生産を停止することを余儀なくされました。最後に、チップ生産の主要国である台湾で 2021 年初頭に深刻な干ばつが発生したことで、チップ生産には大量の水が必要となり、生産が減速しました。

不足はあなたにどのように影響しますか？

毎日使用される半導体チップを含む消費者製品の膨大な量は、不足の深刻さを明らかにしています。デバイスの価格が上昇し、他の製品が遅れる可能性があります。米国の自動車メーカーは、今年、少なくとも 150 万から 500 万台の自動車を製造すると推定されています。たとえば、日産は、チップ不足のために生産台数を 50 万台減らすと発表しました。ゼネラルモーターズは、2021 年初頭に北米の 3 つの工場すべてを一時的に閉鎖し、必要なチップを除いて完成した数千台の車両を駐車しました。

ゼネラルモーターズは半導体不足で閉鎖
写真提供: GM
家電メーカーは、パンデミックの初期にチップを備蓄していました。しかし、7 月に Apple CEO のティム・クックは、チップ不足が iPhone の生産を遅らせる可能性が高く、すでに iPad と Mac の販売に影響を与えていると発表しました。ソニーも同様に、新しい PS5 の需要に追いつけないことを認めています。
電子レンジ、食器洗い機、洗濯機などの家電製品は、すでに購入が難しくなっています。エレクトロラックスのような家電メーカーの多くは、すべての製品の需要を満たすことができません。ビデオ ドアベルなどのスマート家電も同様に危険にさらされています。
ホリデー シーズンが間近に迫っているため、通常の年に慣れ親しんでいる膨大な種類の電子オプションを期待しないように注意する必要があります。「在庫切れ」の警告がますます一般的になる可能性があります。注文してすぐに製品を受け取ることを期待せず、事前に計画を立てたいという衝動があります。

人手不足の未来は？

半導体不足のトンネルの先に光があります。まず第一に、COVID-19 による工場の閉鎖と人手不足は緩和し始めています。TSMC や Samsung などの大手企業も、サプライ チェーンの容量とチップ メーカーのインセンティブに投資するために、数十億ドルを共同で約束しています。
この不足からの主な認識は、台湾と韓国への依存度が低下しているに違いないという事実です。現在、アメリカは使用するチップの約 10% しか製造していないため、海外からのチップの輸送コストと時間が増加しています。この問題に対処するために、ジョー・バイデンは、6月に導入された技術資金調達法案で半導体部門を支援することを約束しました。この法案は、米国のチップ生産に520億ドルを当てています。インテルは、アリゾナ州の 2 つの新しい工場に 200 億ドルを費やしています。軍用および宇宙用の半導体メーカーである CAES は、来年中に従業員を大幅に拡大し、米国の工場からのチップの取得にも重点を置く予定です。
この不足は業界に衝撃を与えただけでなく、スマートホームや電気自動車など、多くの半導体を必要とするアイテムの需要が増加するという将来の問題についても警告しました.うまくいけば、チップ製造業界に対する一種の警告に耳を傾け、この口径の将来の問題を防ぐことができます.
半導体の製造について詳しく知るには、Tomorrow's World Today の「Semiconductors in Space」を SCIGo と Discovery GO でストリーミングします。
生産の世界を探索し、ジェット コースターの背後にある科学、電子機器のリサイクルについて知っておくべきことを発見し、鉱業の未来を垣間見ることができます。