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La carenza globale di componenti minaccia di rallentare la ripresa economica globale poiché la domanda di componenti è aumentata molto più di quanto molti si aspettassero.

"Anche se è facile incolpare i fab che sono stati bloccati per la carenza di componenti, in realtà, la maggior parte è stata pienamente operativa durante la crisi e la domanda di circuiti integrati è stata superiore a quella con cui i fab pienamente funzionanti potevano tenere il passo", ha spiegato Johnson Chen, Executive Direttore delle vendite, Winbond Electronics.

La carenza di circuiti integrati è diffusa in tutto il settore, con i componenti per il networking, le applicazioni consumer e industriali tutti interessati, ma la maggior parte della copertura delle notizie riguardava il modo in cui la carenza di chip ha avuto un impatto sul settore automobilistico, che ha visto l'industria perdere miliardi di perdite di produzione e i saldi.

"L'industria automobilistica è stata particolarmente colpita e i produttori devono far fronte a una grave carenza di componenti", ha affermato Chen. “Il tempo di consegna per i componenti di qualità automobilistica è in genere più lungo rispetto ad altre applicazioni, il che significa che i produttori hanno dovuto inviare nuovamente gli ordini annullati prima che venissero presi in considerazione i tempi di consegna più lunghi. Ciò ha portato aziende come BMW, GM e Ford a dover fermare le linee di produzione pur avendo libri di ordini sani”.

Negli ultimi anni, secondo Christophe Bianchi, EMEA High Tech e Semiconduttore Direttore di Ansys, “Americano e asiatico Semiconduttore i leader hanno concentrato maggiormente i propri investimenti produttivi sulle tecnologie di nuova generazione (5nm e ora 3nm), favorendo il mercato dell'high performance computing (HPC), a scapito di settori come l'automotive e l'IoT”.

È difficile iniziare a stimare il portafoglio ordini totale accumulato poiché molti clienti hanno effettuato ordini identici con due o più fab, il che ha influenzato la pianificazione e il funzionamento dei fab quando viene consegnato un ordine e il duplicato viene annullato.

“I clienti non hanno alcun controllo su dove vengono messi in coda e i fab possono evadere gli ordini nel modo che preferiscono. Gli ordini di volume più elevato e gli ordini più redditizi possono spesso avere la priorità su tirature meno redditizie e a basso volume", ha suggerito Chen.

In risposta, diverse aziende hanno effettuato grandi investimenti in nuovi stabilimenti con una maggiore capacità, mentre gli Stati Uniti, il Giappone e l'UE hanno annunciato piani e stanziato finanziamenti per incoraggiare la produzione nazionale di semiconduttori.

Ma non è solo una questione di finanza, secondo Bianchi.

“Che si tratti di realizzare nuovi stabilimenti o di ampliare quelli esistenti, questo deve essere fatto coniugando innovazione tecnologica e padronanza dell'intera catena del valore, dalla produzione all'utilizzo finale dei componenti nei settori a forte crescita.

“La gestione efficace della progettazione dei componenti elettronici si basa sulla capacità di anticipare e analizzare i fattori sottostanti che possono avere un impatto su rendimento e prestazioni. Questi fattori sono per loro natura molto dinamici (stress meccanico, stress termico, connettività, ecc.), per questo le nuove tecnologie sono fondamentali per ottimizzare i flussi produttivi”.

"Ci vuole molto tempo per sviluppare risorse umane disciplinate e di alta qualità, insieme al cluster industriale intensivo, che sono le basi di una produzione efficiente di semiconduttori", ha avvertito Chen.

Affrontare il qui e ora

Mentre si prevede che le carenze globali dureranno almeno fino al 2023, Chen suggerisce che gli IDM potrebbero essere una soluzione che potrebbe sopportare parte della tensione. Gli IDM progettano, producono e vendono i propri chip. Hanno i loro fabbri e spesso operano in un'area specifica dell'elettronica

“Winbond è un IDM specializzato in tecnologie di memoria. In quel mercato, l'azienda stima che la capacità di DRAM, SLC NAND flash, SPI NAND flash e SPI NOR sia solo il 70% circa della domanda attuale. Il deficit di questi particolari prodotti potrebbe durare almeno fino alla fine del 2022, quando la nuova capacità investita dovrebbe entrare in funzione. "Possedere il proprio fab, tuttavia, consente a un IDM di diventare più flessibile e crescere con i propri clienti".

Secondo Chen, Winbond investe regolarmente nell'ulteriore espansione della capacità insieme al la tecnologia migrazione necessaria per soddisfare le future richieste dei clienti. È solo lavorando a stretto contatto con i clienti che un IDM può formulare stime accurate delle esigenze future.

Questa relazione è una strada a doppio senso e formare una stretta relazione con un IDM può anche portare ulteriori vantaggi ai clienti. Invece di essere un pesce piccolo in una grande fonderia, i clienti possono influenzare l'IDM e ottenere informazioni sui cambiamenti nella catena di approvvigionamento in anticipo rispetto ai concorrenti.

“Un esempio di questo tipo di scambio si è verificato lo scorso autunno, quando i grandi fornitori tradizionali hanno deciso di iniziare a ritirarsi dai segmenti DDR3 e SLC/SPI NAND. Nello stesso arco di tempo, la domanda di DDR3 è aumentata del 50% come nuovi televisori, set-top box, WiFi e i progetti delle telecamere IP sono arrivati ​​online”, ha spiegato Chen. “Winbond aveva visto segnali che i principali attori si stavano preparando a lasciare il mercato e sapeva, attraverso gli stretti rapporti che aveva instaurato con i clienti, che i nuovi progetti erano in preparazione. Si è resa conto che probabilmente ci sarebbe stata un'imminente carenza di NAND speciali e SLC/SPI e ha informato i suoi clienti, aggiungendo capacità, adattando il suo favoloso mix e accelerando l'adozione tecnologica della DRAM.

Secondo Chen, questa azione rapida ha consentito ai clienti di assicurarsi la fornitura prima che si verificasse la carenza e di raggiungere il mercato più rapidamente.

“Una cosa simile è successa con SPI NOR, quando le fonti della fonderia di SPI NOR IC le case di design hanno deciso di passare ai circuiti integrati logici per nuove applicazioni come 5G, AIoT, TWS e Chromebook. Ancora una volta, i clienti Winbond sono stati informati in anticipo e hanno avuto il tempo di assicurarsi che le loro catene di approvvigionamento fossero intatte mentre i concorrenti lottavano.

Le attuali carenze, tuttavia, hanno colpito anche gli IDM.

“La domanda, attualmente, è circa il 150% della capacità di Winbond, con l'azienda che dà la priorità ai clienti esistenti – un ulteriore vantaggio per la creazione di relazioni. La stessa priorità di solito non si verifica con i grandi fab, che non hanno gli stessi stretti rapporti con i clienti più piccoli.

"Piuttosto che questa decisione sia dannosa per i nuovi clienti, il potenziale per garantire i prodotti in un momento definito, anche in futuro, e la prospettiva di stringere una relazione più stretta con i fornitori ha visto crescere la base di clienti di Winbond", ha affermato Chen.

L'azienda lavora a stretto contatto con questi nuovi clienti per aiutarli il più possibile a promuovere la cooperazione futura. Cerca anche di prevenire situazioni sbilanciate in cui alcuni clienti hanno scorte in eccesso mentre altri hanno difficoltà a ottenere parti.

Gli effetti della carenza di chip continueranno anche in futuro. Ha danneggiato le lunghe catene di approvvigionamento esistenti e ha costretto le aziende ad adattare la loro filosofia just-in-time alle nuove condizioni.

"Nessuno è sicuro di come cambieranno le cose in futuro, se le cose torneranno alla normalità o se rimarranno i cambiamenti della catena di approvvigionamento", ha avvertito Chen. “Ma formare strette partnership con i fornitori è sempre una buona strategia aziendale e guardare agli IDM come fonte per il futuro potrebbe avvantaggiare i progettisti di prodotti in più modi rispetto al semplice avere un fornitore affidabile.

"Potrebbe metterti in prima fila in tempi difficili come questi e assicurarti di essere il primo a conoscere i cambiamenti nel settore".