Dünyada Çip Üreten Ülkeler

Dünya üzerinde birçok tüketici pek farkında olmasa da Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Çin, Japonya ve Tayvan gibi dünyanın en büyük yarı iletken çip üreticileri son günlerde sıklıkla şu sorunu dile getiriyor:

"Dünyada eşi benzeri görülmemiş bir çip kıtlığı yaşanıyor ve bu sebeple otomobil, bilgisayar, cep telefonu ve elektrikli ev aletleri gibi içerisinde çip kullanılan birçok elektronik aksamlı ürün üretilemiyor."

Sorunun temeline indiğimiz zaman elbette Covid'un ekonomi üzerindeki etkisini görmek mümkün. Koronavirüs sebebiyle yılında birçok otomobil üreticisi firma fabrikalarını kapattı. Ancak geçen sene otomobil alımları beklenenden çok daha yüksek bir oranda gerçekleşti.

Birçok kişi karantina ve kısıtlamalar sebebiyle evlerinde daha fazla vakit geçirmek zorunda kaldı ve kimileri de evlerine işyerlerine çevirdi. Bu sebeple dünya genelinde diz üstü ve tablet bilgisayar, oyun konsolları, cep telefonları ve diğer ev aletlerinin satışında patlama yaşandı.

ABD başta olmak üzere bazı ülkelerin Çinli firmalara uyguladığı yaptırım çip kıtlığı sıkıntısını daha da körükledi. Yaşanan sorun zincirleme olarak daha sonra buzdolabı, mikro dalga fırın, cep telefonu ve diğer elektronik ürünlere sıçradı.

İnsanların pandemi döneminde evlerine yiyecek stoklaması gibi, ürünlerinde yarı iletken kullanan büyük firmalar çip stoğu yapması ise mevcut sorunun zincirdeki son halkası oldu. Çip üretiminde kullanılan en küçük bileşenlerin dahi fiyatı arttı. Bu fiyat artışı elektronik ürünlere de yansıdı.

Değişen endüstriyle elektronik aksamları artan otomobiller daha fazla çipe ihtiyaç duyuyor

Elektrikli ve hidrojenli araçlara doğru kayan otomobil endüstrisinde artık elektronik aksamlar daha fazla kullanılıyor. Yakıt tasarrufu yapan motorlar, acil fren sistemleri, sürücü asistan desteği gibi aksamların çoğunda yüzlerce çip kullanılıyor.

Kriz birçok otomobil firmasını az karlı araçların üretimini kısmaya zorladı. ABD merkezli General Motors ve Ford Motor gibi firmalar, Volkswagen, Subaru Corp, Toyota ve Nissan gibi diğer otomobil devleri arasına katılarak üretimi azaltma furyasına dahil olan isimler oldular.

İngiltere merkezli bilişim firması IHS Markit, otomatik yarı iletken çip kıtlığı sebebiyle yılın ilk çeyreğinde dünya genelinde milyon adet otomobil üretiminin etkileneceğini açıkladı.

ABD'nin Teksas eyaletinde yaşanan soğuk hava dalgası sebebiyle Samsung Electronics, NXP Semiconductors ve Infineon gibi yarı iletken üreten firmalar fabrikalarını kapatmak zorunda kaldı. Hollanda merkezli NXP Semiconductors ve Alman firma Infineon, otomobiller için en çok yarı iletken üreten iki firma pozisyonundaydı. Bu durum, çip üretiminin daha da yavaşlatacağı anlamına geliyor.

Asya ülkelerindeki yetersiz yatırım çip sorunun en büyük parçası

Dünyadaki çip üretiminin büyük çoğunluğu Japonya, Tayvan, Çin ve Güney Kore gibi Asya ülkelerinde gerçekleştiriliyor. Bu ülkelerde 8 inçlik çip üretimine karşı yeterli yatırım yapılmaması, 5G ve dizüstü bilgisayarlara olan talebin beklenenden fazla olması sorunun ana nedenleri olarak gösteriliyor.

Samsung telefonlarına çip üreten ABD'li Qualcomm Inc ve Apple'ın yarı iletken tedarikçisi Tayvan merkezli çok uluslu Foxconn, şu anda çip üretiminde talebe ayak uyduramadığını açıklayarak çip kıtlığı konusunda uyarıda bulundu.

Dünyadaki çip üretimi büyük oranda Asya kıtasında yapılıyor. Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSMC), Samsung ve dünyanın en büyük elektronik imalat hizmetleri sağlayıcısı Foxconn sektördeki dev aktörler. Ancak irili ufaklı yüzlerce firma Asya'da çip üretmeye devam ediyor. ABD, dünyada üretilen yarı iletken çiplerin yüzde 47'sini tek başına ithal ediyor, ancak dünyadaki çip üretiminin sadece yüzde 12'sini karşılıyor.

Çip kıtlığına karşı yapılan çalışmalar neler?

Çip üreten yeni fabrikaların kurulması milyarlarca dolar yatırım gerektiren bir iş. Bunun yanında karmaşık yapılı çiplerin test mekanizmalarının kurulması ya da fabrikaların kapasitelerinin artırılması en az bir sene sürebilir.

ABD Başkanı Joe Biden, ülkesindeki yarı iletken ve çip üretiminin artırılması için 37 milyar dolar kaynak ayrılacağını açıkladı. Şu anda ABD'de, ikisi Intel Corp ve biri Arizona'daki TSMC ve biri de Teksas'ta Samsung olmak üzere dört yeni fabrika kurulması amaçlanıyor.

Üretim devi Çin'deki Pekin hükümeti, çip üretiminde Batılı ülkelerin teknolojisine bağımlılığını azaltmak amacıyla sayısız teşvik vereceğini açıkladı. Geçtiğimiz haftalarda Çin Yarı İletkenler Endüstrisi Birliği, dünyada benzeri görülmemiş bir çip kıtlığı yaşandığını duyurmuştu.

Teknoloji gelişip kullanımı arttıkça, tüketici elektroniği pazarı da hızla büyüyor. Artan talep karşısında, pandemi sebebiyle yaşanan çip krizi ise üreticilerin elini kolunu bağlıyor.

Geçtiğimiz hafta dünyanın gözü CES 'deydi. Ocak tarihlerinden Las Vegas'ta düzenlenen dünyanın en büyük tüketici elektroniği fuarı, sektörün geldiği son noktayı ortaya koydu. Teknolojinin gelişmesi ve pandeminin yarattığı itici güçle birlikte küresel tüketici elektroniği pazarı sürekli büyüyor. Statista'nın konuya dair açıkladığı verilere göre bu yılın sonunda yaklaşık milyon dolara ulaşması beklenen tüketici elektroniği sektörünün, yıllık ortalama yüzde 7,62'lik büyümeyle 'te neredeyse milyon dolar olacağı öngörülüyor. Elektronik cihaz kullanımının artması sonucu yükselen talep, çip üretiminde ortaya çıkan yetersiz kapasiteden dolayı karşılanamıyor, birçok sektör durma noktasına geliyor. Uluslarası danışmanlık şirketi Thinktech'in verileri, son aylarda yaşanan çip krizinin dünya çapında sektörü olumsuz etkilendiğine işaret ediyor. "Politik, pandemik ve doğal birçok etken, çip üretiminde krizlere neden oluyor. Bu krizlerin etkileri ise küresel ölçekte yoğun olarak hissediliyor" denilen raporda, özellikle otomotivde yaşanan çip krizinin, öngörülemez bir hal aldığına dikkat çekiliyor.

ÇİP KRİZİ 'E KADAR SÜREBİLİR

Konuya dair güncel gelişme ve verileri inceleyen Online PR Servisi B2Press, çip krizinin ulaştığı boyutu ortaya koyuyor. Gartner Küresel Çip Krizi araştırmasının verileri, çip krizinin 'nin dördüncü çeyreğine kadar uzayabileceğine işaret ederken, teknoloji devi IBM'in CEO'su Arvind Krishna sorunun 'e kadar sürmesini beklediğini belirtiyor. Türkiye'nin Otomobili Girişim Grubu (TOGG) CEO'su Gürcan Karakaş da sonunu işaret edenler arasında yer alıyor. CES 'de yaptığı açıklamada Karakaş, "Çip krizinin bir yıl daha süreceğini tahmin ediyoruz. Planlarımız doğrultusunda, yaptığımız rezervasyonlarla çip krizine takılmayacağımızı düşünüyoruz" dedi. Gartner'ın analistlerinden Alan Priestley ise kapasite artırımları yapılsa da ancak önümüzdeki birkaç yılı kurtarabileceğini belirterek şöyle diyor: "5 yıl sonra herkes en yeni elektronik eşyaları kullanmak istediğinde, kapasitenin tekrar artırılması gerekeceğinden, gelecekte yeni krizlerin yaşanması olası."

"TÜRKİYE KENDİ ÇİP ÜRETİM KABİLİYETİNE SAHİP SAYILI ÜLKELERDEN BİRİ"

Çip krizinden en çok etkilenen sektörlerin başında otomotiv geliyor. ABD'li danışmanlık şirketi AlixParnerts, sonu itibarıyla otomotiv sektöründeki toplam hasarın milyar dolara ulaştığını belirtiyor. Otomotiv üretiminin kilit malzemesi çipler göz önünde bulundurulduğunda, en büyük 10 üreticinin 6'sının ABD merkezli olduğu görülürken, B2Press'in incelediği Thinktech araştırması Türkiye'nin algoritmadan çipe kadar tüm bilgi güvenliği bileşenlerini kendi tasarlayarak üretebilme kabiliyetine sahip sayılı ülke arasında yer aldığına dikkat çekiyor. Türkiye ile Malezya arasında imzalanan işbirliği anlaşması da yerli çip üretimi çalışmalarını destekliyor. Uludağ Otomotiv Endüstrisi İhracatçıları Birliği'nin açıkladığı rakamlara göre önceki yıla kıyasla yüzde 15'lik artışla 'i 19 milyar dolarlık ihracatla kapatan Türk otomotiv sektörü, dünyada 15, Avrupa'da ise 4. sırada yer alıyor.

CANLI BORSA TAKİP EKRANI İÇİN TIKLAYIN!
ANLIK HİSSE SENETLERİ VERİLERİ, BORSA GRAFİK VE TEKNİK ANALİZ!

Yarı iletken çipler akıllı telefonumuzdan bilgisayarımıza, otomobilimizden televizyonumuza neredeyse çevremizdeki bütün elektronik cihazların içinde yer alıyor. Çipler sadece kişisel olarak kullandığımız cihazlar için değil otomotiv, savunma, sağlık, iletişim gibi sayısız alanda kritik öneme sahip elektronik bileşenler. Ancak yılının sonunda ortaya çıkan çip krizi, talebi karşılayacak sayıda teknolojik ürünün üretilememesine, üretimde gecikmelere ve ürün fiyatlarında artışa neden oldu.

Peki küresel ölçekte etkileri olan çip krizi nedir, neden ortaya çıktı ve ne zaman biteceği öngörülüyor?

Çip Nedir?

Bilgisayar çipi, mikroçip, bütünleşik devre, yarı iletken çip gibi farklı isimlerle bilinen çipleri elektronik cihazların “beyni" olarak tanımlayabiliriz. Çiplerin çoğu yarı iletken özellikte bir malzeme olan silisyumdan üretiliyor. Silisyumun yanı sıra germanyum ve galyum arsenür gibi malzemeler de çip üretiminde kullanılabiliyor. Yarı iletkenlerin elektriği iletme özellikleri farklı yöntemler kullanılarak (örneğin elektrik akımı, voltaj, ışık etkisi ile) kontrol edilebiliyor. Bu sayede istendiğinde bir yalıtkan istediğinde ise bir iletken gibi davranabiliyorlar. 

Küresel Çip Krizi Nedir?

Çip krizini, küresel ölçekte yarı iletken çip üretiminin çiplere olan ihtiyacı karşılayamaması olarak tanımlayabiliriz.

yılının sonlarında Çin’de ortaya çıkan ve tüm dünyayı etkisi altına alan COVID salgınıyla birlikte insanlar evde daha fazla zaman geçirmeye başladı. Başlangıçta kapanma dönemlerinde elektronik cihazlara olan talep azalmıştı. Bu nedenle birçok fabrika gibi çip üretim fabrikaları da üretime ara verdi. Ancak salgının etkisini uzun süre devam ettireceği anlaşılınca insanlar bu yeni duruma uyum sağladı. Birçok öğrenci eğitimine evden devam etti. Çok sayıda çalışan ise ofise gitmeden uzaktan çalışma ile işlerini sürdürdü. Bu durum kameralardan kulaklıklara, dizüstü bilgisayarlardan tabletlere birçok elektronik cihaza olan talepte patlamaya neden oldu.

Sadece küresel salgın değil yapay zekâ, nesnelerin interneti, 5G teknolojisi, artırılmış gerçeklik ve sanal gerçeklik uygulamaları, otonom ve elektrikli otomobiller gibi son yıllarda teknoloji alanında yaşanan hızlı gelişmeler nedeniyle de çiplere olan ihtiyaç her zamankinden daha yüksek. ’de yaklaşık milyar dolara ulaşan yarı iletken çip endüstrisinin büyüklüğünün ’da 1 trilyon doları aşacağı tahmin ediliyor. Ancak mevcut üretim kapasitesi var olan ihtiyacı karşılayacak seviyede değil.

Küresel Çip Krizinin Sebepleri Neler?

Peki, COVID salgınından sonra sık sık duymaya ve etkilerini hissetmeye başladığımız küresel çip krizi neden ortaya çıktı? Bu sorunun cevabını bulmak için çip üretim sürecinin aşamaları hakkında bilgi sahibi olmamız gerekiyor.

Çip Tedarik Zinciri

Bir çipin üretim sürecinin farklı aşamalarında yaklaşık 25 ülke yer alıyor. Üretiminden kullanıcıya ulaşıncaya kadar çip bileşenleri kilometreden fazla yol katediyor ve ortalama 70 uluslararası sınırdan geçiyor. Yarı iletken çiplerin geliştirilmesi, tasarlanması ve üretilmesi son derece karmaşık bir süreç. Ayrıca bu süreçlerin her birinde farklı ülkeler daha ağırlıklı paya sahip. Bu nedenle doğal felaket, salgın hastalık, siyasi gerilimler gibi durumlar nedeniyle çip tedarik zincirinin herhangi bir aşamasında yaşanan bir sorun tüm üretim sürecini etkileyebiliyor.

Araştırma-Geliştirme (Ar-Ge)

Ar-Ge, yarı iletken teknolojisinin gelişmesinde çok önemli bir role sahip. Ancak bu alanda ortaya çıkan yeni bir teknolojik yaklaşımın, bilimsel makalelerde yayınlandıktan sonra, ticari olarak kullanılmaya başlanması yaklaşık yıl sürebiliyor. Örneğin silisyum devre levhalarının üzerine çok ince desenlerin oluşturulmasını ve bu sayede nano ölçekte çözünürlüğe sahip çiplerin geliştirilmesini sağlayan aşırı ultraviyole litografi yöntemi (EUV), patentinin alındığı yılından yaklaşık 40 yıl sonra çip üretiminde kullanılmaya başlandı.

Yarı iletken çiplerle ilgili bilimsel araştırmalarda lider ülke ABD. ABD’yi ise Çin takip ediyor. ABD, yarı iletken çip alanında yapılan buluşlar için alınan üçlü patent sayısında ve patentlere yapılan atıf sıralamasında dünya genelinde ilk sırada yer alıyor.

Üçlü patent; aynı buluş için ABD, Avrupa ve Japonya patent kuruluşlarından alınan patent serisidir. Bu patent serisi o buluşun küresel ölçekte ticari potansiyeli olduğunun göstergesi kabul ediliyor.

Tasarım

Günümüzde çipler çok sayıda transistör ve elektronik bileşen içeriyor. Bu nedenle çip tasarımlarında tasarım yazılımları kullanılıyor. Yarı iletken çip tasarımında %50’ye yakın pay ABD firmalarına ait. ABD’den sonra Güney Kore, Japonya ve Avrupa geliyor.

Ham Maddeler

Yarı iletken çip üretiminde kullanılan en temel malzeme silisyum. Yer kabuğunda en bol bulunan ikinci element olan silisyum doğada çoğunlukla silisyum dioksit şeklinde bulunuyor.

ABD ve Çin, çip üretiminde kullanılan silisyum cevherleri açısından zengin kaynaklara sahip. Silisyum dioksit şeklinde çıkarılan silisyum rafine edildikten sonra eritilip tekrar kristalleştiriliyor ve yüksek saflıkta silisyum külçelere dönüştürülüyor. Daha sonra ince katmanlar şeklinde ayrılarak silisyum devre levhaları elde ediliyor. Silisyum devre levhaları başta Japonya olmak üzere Tayvan, Güney Kore ve Almanya’da üretiliyor.

Üretim

Gelişmiş yarı iletken çiplerin üretimi için 50’den fazla farklı tür ekipmana ihtiyaç duyuluyor. Çip üretiminde kullanılan ekipmanlar çoğunlukla ABD, Japonya ve Avrupa (İngiltere, Almanya ve Hollanda) merkezli firmalar tarafından geliştiriliyor. Hollanda özellikle yarı iletken çiplerin üretiminde kullanılan fotolitografi cihazlarının temel üreticisi durumunda.

Yarı iletken çiplerin üretiminin yaklaşık %75’i Tayvan, Güney Kore, Japonya ve Çin’de yapılıyor. Gelişmiş teknolojik cihazlarda kullanılan dünyanın en ileri yarı iletken çiplerinin neredeyse tamamı (~%92’si) ise Tayvan’da üretiliyor.

Günümüzde ihtiyaç duyulan gelişmiş yarı iletken çiplerin üretilmesi EUV litografi sistemi sayesinde mümkün oldu.

Montaj, Test ve Paketleme

Montaj sürecinde, üretilen yarı iletken çip bileşenleri birleştirilerek tek bir bütünleşik çip hâline getiriliyor. Montaj, test ve paketleme süreçleri büyük oranda Çin, Tayvan ve Singapur tarafından gerçekleştiriliyor.

Çip Tedarik Zincirindeki Riskler

Çip üretiminin farklı aşamaları olması ve bu aşamaların her birinde farklı ülkelerin daha ağırlıklı rolü olması çip tedarik sürecinin bazı risklerden etkilenmesine yol açabiliyor. Örneğin çip üretiminde kullanılan fotolitografi yönteminde ihtiyaç duyulan neon gazının dünyadaki en önemli üreticisi Ukrayna. Ukrayna ve Rusya arasındaki savaş ortamı çip tedarik sürecini olumsuz etkiliyor.

Çip üretim sürecinin tek bir ülke ya da firma tarafından gerçekleştirilmemesinin bazı avantajları da var. Örneğin bir ülkenin çip üretiminde kendi kendine yeterli olmasının yani Ar-Ge, tasarım, ham madde, üretim, montaj, test, paketleme gibi tüm süreçlerini kendi karşılamasının toplam maliyetinin trilyon dolar seviyesinde olacağı ve bu değişimin yarı iletken çip maliyetlerini %65 artıracağı tahmin ediliyor.

Peki Neden Üretim Artırılarak Çip Talebi Karşılanamıyor?

Bir yarı iletken çipin üretim, montaj, test ve paketleme süreçleri toplamda 26 hafta sürebiliyor. Ayrıca çip üretim tesisleri zaten %80 ve üzerinde kapasiteyle çalışıyor. Tesislerin kapasitesinin artırılması ise bugünden yarına gerçekleştirilebilecek bir durum değil. Özellikle de gelişmiş yarı iletken çiplerin üretimi için ihtiyaç duyulan ekipmanlar son derece maliyetli. Örneğin 7 nanometrenin altındaki yarı iletken çiplerin üretiminde kullanılan EUV cihazlarının değeri milyon dolar.

Çip Krizi Ne Zaman Bitebilir?

Küresel ölçekte çip geliştirme ve üretme süreci bazı ülkelerde büyük oranda özel firmalar tarafından bazı ülkelerde ise devlet destekli olarak gerçekleştiriliyor. Çip krizinin aşılması ve artan talebi karşılamak amacıyla çip üretim kapasitesinin artırılması için Güney Kore 10 yıl içinde milyar dolarlık destek sağlayacağını açıkladı. ABD, ağustos ayında yarı iletken çiplerin ülke içinde üretilmesi ve bu alandaki bilimsel araştırmaları desteklemek için 53 milyar dolarlık bir destek yasası çıkardı. Avrupa Birliği ise çip üretim pazarındaki payını ’a kadar iki kat artırmayı hedeflendiğini açıkladı. Bunun için yarı iletken sektörünün milyar dolarlık bir desteğe ihtiyacı var.

Dünyanın en büyük çip üreticilerinden olan Intel ve TSMC, çip üretim kapasitelerini artırmak için yatırım yapıyor. Ancak yeni tesislerin ’ten itibaren üretime hazır olacağı tahmin ediliyor.

Kaynaklar:

• Mohammad, W., Elomri, A., Kerbache, L., "The Global Semiconductor Chip Shortage: Causes, Implications, and Potential Remedies", IFAC PapersOnLine, Cilt 55, Sayı 10, s. –,
• Khan, S. M., Mann, A., Peterson, D., "The Semiconductor Supply Chain: Assessing National Competitiveness", Center for Security and emerging Technology,
• Varsa, A. ve ark., "Strengthening the Global Semiconductor Supply Chain in an Uncertain Era", Semiconductor Industry Association,
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info
• seafoodplus.info