Przed 2020 r. czynnikami powodującymi braki w dostawach kart graficznych były opóźnione zmiany technologiczne na intelowskich waflach krzemowych, limitowana ilość produkowanych GPU (począwszy od 2016 r.), a następnie zwiększone zapotrzebowanie płynące od górników kryptowalut (2017–2018 r.). Niestety, stało się to w czasie, w którym dodatkowo Intel doświadczył problemów z dostawami swoich procesorów. Koncern przed pandemią działał agresywnie celem zwiększenia podaży, aby wyjść naprzeciw wyzwaniom rynku mobilnego. Przykładem była tu konstrukcja fabryki Fab 42. Intel zdecydował ostatecznie o rezygnacji z rynku telefonów komórkowych i budowę Fab 42 wstrzymano.

Intel był wtedy w trakcie zmian generacyjnych swoich produktów, ale powyższe problemy wraz z silnym zapotrzebowaniem ze strony centrów danych spowodowały, że musiał zarzucić inwestycje i kontynuować dostarczanie procesorów o starszej technologii. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem, koncern wznowił więc budowę Fab 42 i w 2020 r. ją dokończył. W tym też czasie zainstalowano nowy sprzęt w bieżących obiektach oraz przeniesiono część produkcji do TSMC.

W 2020 r., czyli od rozpoczęcia przez Covid-19 światowego tourneé, rozpoczęły się problemy w skali światowej. Z jednej strony nastąpił totalny lockdown, z drugiej natomiast zwiększyło się zapotrzebowanie od klientów pracujących z domu, czy też zwyczajnie siedzących i nudzących się. Lockdown numer 1 miał miejsce również w Chinach, a zatem globalnej fabryce dóbr wszelakich i w dużej mierze elektronicznych. Nawet pomimo poważnej globalnie roli Tajwanu jako producenta chipów, procesorów i półprzewodników, to rola Chin kontynentalnych jest nie do przecenienia. Jak określa to Apple: „Designed in California, assembled in China”.

Niecelna polityka celna

Kolejnym klockiem do katastrofy było wejście w życie z dniem 1 stycznia 2021 r. zapowiedzianych jeszcze przez administrację Donalda Trumpa 25 proc. ceł na komponenty elektroniczne made in China. USA obudziło się trochę za późno w kontekście budowy zakładów zaopatrujących w chipy made in USA. Z początkiem 2021 r. Joe Biden zadeklarował poprzez executive order rozwój w tym kierunku, co jest w pewien ironiczny sposób kontynuacją programu jego przeciwnika politycznego – walki o przenosiny produkcji z Chin do USA.

Problem w tym, że budowa fabryk półprzewodników to koszt 10–20 mld dol. trwający 3–5 lat. Inna kwestia to technologia i jej ewentualne współdzielenie pomiędzy podmiotami. Na przykład Intel, TSMC, Samsung, IBM i GlobalFoundries są zaangażowane wspólnie w konsorcjum celem optymalizacji kosztów. Sama produkcja również nie jest błyskawiczna i wymaga odpowiednich warunków opisanych wcześniej, a także niezakłóconych łańcuchów dostaw.

W ramach wspomnianego kursu politycznego i zapotrzebowania rynkowego, Intel rozpoczął inwestycję w dwie kolejne fabryki podzespołów, dedykowanych pod sektor technologiczny i rządowy. W ramach skrócenia łańcuchów produkcyjnych ulokowane są one w Chandler w Arizonie, tam gdzie gigant posiada swoją siedzibę główną. Co ciekawe, Intel zdecydował po 20 latach przerwy o powrocie na rynek niezintegrowanych układów graficznych z modelem DG1. Jednak sprzęt będzie dostarczany integratorom systemów, gdzie będzie częścią gotowych zestawów komputerowych.

Nvidia i AMD – zewnętrzne GPU

Od sierpnia 2020 r. można mówić o prawdziwej apokalipsie na rynku GPU. Premiera RTX 3080 i RTX 3090 (Founders Editions) od Nvidii odbyła się w miarę zgodnie z planem, ale pomimo sporej ceny, karty te zostały wykupione natychmiast. I tu, poza wątkiem wzmożonego popytu przekraczającego podaż naruszoną przez anty-Covidowe polityki, pojawił się dodatkowy element, czyli scalping. W Polsce zjawisko to uzyskało ironiczne miano „januszowania biznesowego”. Polega to na masowym skupie przedpremierowym produktu, z pominięciem limitów na osobę, poprzez zakładanie osobnych kont i używanie algorytmów, a następnie odsprzedaż z przebitką cenową.

Bądźmy jednak świadomi tego, że scalping to element o wadze mini, i pomimo całej nienawiści ze strony nabywcy końcowego, ma on znaczenie właściwie tylko dla niego. Producent walczy z nim tylko dlatego, aby pokazać, że na konsumencie mu zależy i aby ludowy gniew mas nie został skierowany właśnie przeciw niemu. Tymczasem katalog produktów Nvidii był coraz bardziej niedostępny, a braki dotknęły również modeli RTX 3000. Z powodów problemów z dostawami i ogromnego zapotrzebowania, Nvidia zmuszona była do przełożenia premier kolejnych modeli swoich flagowców 3080 i 3090. Ten sam los czekał zaplanowaną na późną jesień RTX 3070.

Sytuację próbował wykorzystać AMD ze swoją serią Radeonów 6800 i 6800 RX. Karty rozeszły się na pniu, przez co większość konsumentów mogła zobaczyć je w działaniu tylko w testach branżowych. Jednak konstrukcja okazała się pod pewnymi względami niezaspokajająca ani potrzeb konsumenckich ani testerskich. Jednym z elementów problematycznych było nie do końca poprawne wspieranie starszych gier, co można w sumie nazwać problemem ze wsteczną kompatybilnością.

Kryptowaluty: odrobina optymizmu

W tle cały czas funkcjonował dodatkowo wątek kopania kryptowalut, do którego używa się mocy obliczeniowych kart graficznych. Zwiększone zapotrzebowanie płynące z tej strony oraz wzrosty rynku krypto sprawiły, że karty RTX 3060 od Nvidii weszły na rynek z wbudowanym ogranicznikiem do wydobywania Ethereum. Docelowo takie rozwiązanie było uchylonym kapeluszem w kierunku potrzeb graczy komputerowych. Jednak szybko okazało się, że ogranicznik jest tylko software’owy, a nie hardware’owy i można go obejść poprzez sterowniki. Nvidia zapowiedziała już wdrożenie poprawionej wersji tego rozwiązania w swoich kolejnych modelach.

Produkty blokujące kopanie na łańcuchu Ethereum opisane są na pudełkach jako „Lite Hash Rate”. Sektor spekuluje zatem, czy producent przypadkiem nie puszcza w ten sposób jednak oczka w stronę górników. Zapewne jest to nadinterpretacja i chodziło o ograniczenie procederu jak najtańszym kosztem. W tym samym czasie AMD wyszło naprzeciw górnikom i potwierdziło, że ich RTX 6700 XT będzie pozbawiony takich rozwiązań.

Trochę optymizmu tchnęły w sektor zapowiedzi Ethereum Foundation dotyczące planów odejścia od tradycyjnego modelu wydobycia w stronę Proof of Stake. Docelowo powinno to zmniejszyć zapotrzebowanie na GPU w kopaniu kryptowalut. Wszystko to jednak dzieje się zbyt późno i zbyt powolnie.

Problemy Pana Samochodzika

Można zaryzykować stwierdzenie, że w świecie napędzanym przez rozwiązania technologiczne sektor półprzewodników stanowi technologiczny odpowiednik ropy w XX w. Jak można bowiem inaczej określić sytuację, gdy brak komponentu wartego 50 centów blokuje produkcję samochodu wartego kilka tysięcy razy więcej? Warto uświadomić sobie, iż sama elektronika wykorzystywana w autach odpowiada za przedział 45–50 proc. ich ceny z perspektywą rosnącą i przyspieszającą. Wszak w użyciu są już zastosowania pół-autonomiczne, a od kilku lat w testach miejskich systemy w pełni autonomiczne.

Wraz z kryzysem w relacjach USA z Chinami śledziliśmy doniesienia dotyczące sektora technologicznego. Przy wieściach o sankcjach i odcięciu od źródeł zaopatrzenia, chiński producent telefonów komórkowych Huawei już posiadał odpowiedni zapas umożliwiający produkcję. Podobnie zaczęły reagować inne marki. W taki sam sposób zareagował sektor samochodowy, próbując zabezpieczyć część produkcji od poddostawców. Jednak będąc przekonany o swojej wyjątkowości – jako klienta high-volume i high market cap – zwyczajnie się spóźnił. Okazało się, że za priorytet uznano drobniejszą elektronikę konsumencką, przynoszącą ponadto lepsze zyski. Uderzyło to w producentów aut z całego świata, bez względu na kontynent.

Źródło: https://www.smmt.co.uk/vehicle-data/car-registrations

Oczywiście za wyzwalacz uważa się tu Covid-19. Prawdziwym jest jednak reakcja rządów na pandemię i przymusowe zamknięcia oraz ograniczenia produkcyjne. To w rezultacie naruszyło łańcuchy dostaw, i tak oto efekt domina zadziałał. Zwłaszcza, że sektor motoryzacyjny charakteryzuje się w dużej mierze typem dostaw just-in-time, czyli dostaw na czas bez tworzenia zbędnych zapasów. Istnieją oczywiście lokalne aberracje w postaci zapasów brexitowych czy zabezpieczenia zapasu kluczowych komponentów z powodu dramatycznej sytuacji globalnej.

W najlepszej sytuacji przez pierwszy kwartał 2021 r. znalazła się zawsze myśląca do przodu Toyota, posiadająca kilkumiesięczny zapas. Jednak mający miejsce w marcu 2021 r. pożar japońskiej fabryki półprzewodników Renesas Electronics, będącego dostawcą do japońskich gigantów – Nissana i Toyoty – uderzył w ich łańcuch zaopatrzenia. Pomimo, iż właściciel Renesas robił wszystko, aby zabezpieczyć pewien poziom dostaw, to jednak sytuacja pogorszyła się do tego stopnia, że nawet niezniszczalna Toyota obwieściła na pewien czas cięcia w wolumenach produkcyjnych rzędu 40 proc.

Perfect storm

Doświadczamy zatem idealnej burzy: długoterminowe trendy związane z szybkim wzrostem popytu ze strony sektora motoryzacyjnego (konkurującego z innymi szybko rozwijającymi się branżami o moce produkcyjne półprzewodników) i niedopasowanie struktur łańcucha dostaw, spotkały się z dramatycznymi wahaniami popytu spowodowanymi pandemią, przestojami fabryk z powodu przerw w dostawie prądu w Teksasie, pożarami w Japonii i niedoborami wody na Tajwanie. Przemysł motoryzacyjny będzie musiał gruntownie zmienić swoje procesy pozyskiwania półprzewodników – i to szybko. Z tym, że jest to sektor dość powolny i uparty w działaniu, z powodów kapitalizacji, rozpoznawalności oraz typu produktów.

Popyt na elektronikę samochodową będzie nadal rósł, ponieważ samochody stają się definiowanymi programowo urządzeniami elektronicznymi połączonymi z chmurą. Początek masowej adopcji pojazdów zasilanych bateriami elektrycznymi znacznie zwiększa przy tym zapotrzebowanie na energoelektronikę. Z tym, że rosnące zapotrzebowanie na półprzewodniki motoryzacyjne konkuruje o pojemność z innymi szybko rozwijającymi się branżami. Branża motoryzacyjna jest zatem w niekorzystnej sytuacji ze względu na stosunkowo małe wolumeny zamówień, dużą złożoność oraz wysokie wymagania dotyczące jakości i niezawodności.

Mimo spadku sprzedaży aut na całym świecie i kłopotów sektora globalnie, chyba największe szanse na zmitygowanie strat mają Chińczycy. ChRL od dawien dawna wpuszczała zagraniczne firmy na swój teren, celem prowadzenia produkcji, najczęściej w specjalnych strefach i dostarczając im fachowej i zdeterminowanej siły roboczej. Kosztem ponoszonym przez zagranicę był częściowy transfer technologiczny, konieczność wejścia w spółkę na miejscu z podmiotem lokalnym oraz przymknięcie oczu na praktyki niezgodne z zachodnią filozofią szacunku wobec człowieka – tą przed-covidową.

Po dekadach działania, okazało się że Chiny nie są już takie tanie. Produkcja w Shenzen generuje koszty płacowe podobne do europejskich. Jednak globalne naruszenie łańcucha dostaw generuje znaczne ryzyko zmiany lokacji produkcyjnej. Przenosiny z Chin na przykład do tańszego Wietnamu, Kambodży czy innego kraju Azji Południowo-Wschodniej w dobie pandemii nie są już takie proste.

Komunistom trzeba z szacunkiem przyznać, że pracę domową odrobili. Skrócone łańcuchy dostaw, zapewnienie sobie dopływu surowców w ramach umów międzynarodowych oraz neokolonialistycznych układów w ramach inicjatywy „Pasa i Drogi” oraz „Made in China 2025”, jak największa generacja produkcji u siebie w domu – wszystko to od dawna pojawiało się na zjazdach notabli partyjnych i państwowych i nie było żadną tajemnicą. Podobnie determinacja w zdobyciu technologii i osiągnięciu tytułu lidera w sektorach przyszłościowych. Zachód po prostu z początku nie docenił chińskiej determinacji, a gdy to dostrzegł, było już za późno. Choć per se Chiny nie są jeszcze liderem, tak do pozycji lidera konsekwentnie się zbliżają.

Możemy śmiać się z chińskiego Landwinda X7, będącego kopią Range Rovera Evoque, ale ChRL wyrasta powoli na dominującą siłę zielonego sektora samochodowego. Ponadto zmieniają się gusta chińskiego konsumenta, a ten staje się bardziej wymagający. Chiny kontynentalne są już w pełni zdolne do budowania swoich własnych autorskich konstrukcji, zarówno zielonych jak i spalinowych. I to robią, choć jeszcze chwilę im zajmie osiągnięcie 5 gwiazdek w testach NCAP.

Inną kwestią są ewentualne cła ochronne, docelowo mające chronić producentów europejskich aut dla ludu przed zagraniczną konkurencją. Albo teoretyczne wymogi, w rodzaju takiego, że 30 proc. komponentów w aucie sprzedawanym na terenie EU musi być „Made in EU” (na wzór pomysłów poprzedniej administracji USA). Rezultatem są modele i prognozy, w których Chiny stają się globalnym molochem, zarówno pod względem produkcji samochodów, jak i elektroniki high-tech. Modele mają do siebie jednak to, że posiadają zakres błędu nie przewidujący nieprzewidywalnego, na przykład… Covid-24.

I co teraz będzie?

W świecie, w którym każdy dzień przynosi nowe kluczowe aktualizacje dla sektora półprzewodników, coraz trudniej o prognozy. Gdyby oderwać ten sektor od świata i traktować go jako osobną bańkę, to głód półprzewodnikowy potrwa przez najbliższe około 2–3 lata. Niestety, trzeba jednak rozpatrywać go jako część globalnej ekonomii. Należy tutaj zadać sobie pytanie czy zapotrzebowanie konsumenckie na nową technologię high-tech spadnie w sytuacji kryzysu, a także kiedy wzrośnie bardziej niż teraz.

Najważniejszą aktualnie bolączką jest tu globalna logistyka. Można spodziewać się pogłębiania tego problemu i to na dodatek w powiązaniu z brakami energetycznymi. W krótkim i średnim terminie, największym przegranym pozostaje konsument końcowy, który zawsze odczuwa wzrost ceny na własnej skórze. Ale i ostatnio, nawet posiadając środki na zakup, zmuszany jest do obniżenia oczekiwań względem jakości produktu czy też jego dostępności w trybie od ręki. Być może zatem sektor półprzewodników dotyka stagflacja.

Wojna kinetyczna

Wszystko powyższe dotyczy założenia nieprzewidującego stanu wojny kinetycznej. Choć niestety szanse na takowy są wysokie. Ważnym aspektem potencjalnej przyszłości „chipów” jest potencjalna inwazja Chin na Tajwan. Jakie to mogłoby mieć potencjalne skutki? Autor uważa, iż wielorakie, ale na pewno wpływające najbardziej negatywnie na zachodnich kooperantów Tajpej. O jakiej skali mówimy? Dużo zależy od scenariuszy takiej napaści i globalnej odpowiedzi tajwańskich sojuszników, w tym USA, które obiecały, że będą bronić suwerenności Tajwanu.

W przypadku, gdyby USA wraz z „azjatyckim NATO” (tzw. QUAD) włączyły się czynnie w wojnę o Tajwan, to oczywistym jest, że nastąpiłaby globalna zapaść produkcyjna półprzewodników. W wyniku odcięcia strefy wojennej, świat straciłby w sposób gwałtowny 50 proc. mocy wytwórczych. Potencjalnie należałoby się także liczyć ze zniszczeniem tak przecież cennych zakładów produkcyjnych na Tajwanie. Gdyby tak się nie stało, a zostałyby one przejęte bezstratnie przez ChRL, to i tak należałoby się liczyć z przerwaniem mostów logistycznych dla świata zachodniego na rzecz priorytetyzowania zapotrzebowania z ChRL. To skutkowałoby brakiem półprzewodników na globalnych rynkach, przy którym aktualnie doświadczany głód półprzewodnikowy jawiłby się jako igraszka. Należy zapytać, ile są warte amerykańskie sojusze? Przekonało się o tym w ubiegłych latach już wiele nacji. Czy jednak tak samo będzie w przypadku Tajwanu?

W razie szybkiej aneksji „zbuntowanej republiki” i braku obrony „sojuszniczej”, Chiny przejęłyby bardzo szybko globalne fabryki produkcji chipów, wraz z technologią i zapewne z kapitałem ludzkim. W tym wypadku świat zostałby zmuszony zwyczajnie płacić takie stawki za półprzewodniki, jakich sobie życzą chińscy kontrahenci. Tak więc problemy zachodu zostały by zapewne pogłębione, aż do otwarcia własnych fabryk w USA. W tej sytuacji można teoretycznie założyć, że USA dokonałyby szybkiej aneksji czy podporządkowania tajwańskich fabryk w Arizonie, a także, czy może przede wszystkim, należącego do TSMC działu R&D.

Czy scenariusz chińskiej „aneksji” Tajwanu jest możliwy? Uważam, że jest on prawie pewny. Rozważać można jedynie formę: czy będzie to wojna pełnoskalowa, chirurgiczne i precyzyjne uderzenie, czy też może blokada gospodarczo-militarna Tajwanu, która zmusiłaby Tajpej do „dobrowolnego” akcesu do ChRL. Timing tego zdarzenia jest jednak bardzo trudny do określenia. Czas gra na niekorzyść Chin, gdyż wiedzą one, że półprzewodnikowe eldorado zaczyna się szybko konsolidować na Zachodzie. Już teraz dostęp Pekinu do nowoczesnych chipów z importu jest utrudniony, a może się to zintensyfikować. Pod koniec czerwca 2021 r. odbyło się świętowanie stulecia Komunistycznej Partii Chin, podczas którego przedstawiono potencjalne plany uderzenia na Tajwan…

Pełna wersja artykułu znajduje się na witrynie www.bogaty.men, gdzie autor zajmuje się analizą światowego rynku surowców.