La carenza di chip a livello globale getta un'ombra piuttosto lunga, e non se ne vede la fine

Un tempo la differenza tra prodotti ad alto e basso contenuto tecnologico era ben definita. Oggi invece ogni prodotto contiene componenti elettronici, dagli spazzolini elettrici ai satelliti. E molti di essi includono più chip di quanto possiate immaginarvi. Provate a pensare a questo: nel 1990, un'auto di fascia alta conteneva tra i 7 e i 30 semiconduttori. E si prevedeva che il numero potesse salire fino a 300.

Quelle previsioni sono state ampiamente superate. Oggi un'auto media (non solo i modelli di lusso) integra in genere 1300 semiconduttori, in vari sottosistemi. Inimmaginabile nel 1990, questa situazione oggi è una consuetudine, o almeno lo era fino a poco tempo fa. Gli storici forse lo chiameranno "la grande carenza di chip del 2021", sta di fatto che lo stato attuale ha ricordato a tutti il ruolo critico che i semiconduttori giocano nelle automobili e in tutti i dispositivi che usiamo abitualmente.

Le difficoltà che noi consumatori stiamo riscontrando a causa della carenza di dispositivi elettronici e del relativo aumento dei prezzi sono solo una piccola parte del problema. I produttori e i distributori di componenti elettronici lavorano oltre l'orario standard per soddisfare le richieste dei clienti, nonostante i lunghi tempi di consegna, per poi trovarsi davanti a navi cargo che non riescono a entrare nei porti e a negozi che, invece di riempire gli scaffali con i loro prodotti, rimangono vuoti.

Sappiamo come siamo arrivati a questa situazione, ma non sappiamo se peggiorerà ulteriormente e quando comincerà a migliorare.

Tenere sotto controllo le carenze

I tempi di consegna dei semiconduttori, normalmente misurati in settimane, attualmente vengono misurati nell'arco dell'anno, e attese dai 12 ai 15 mesi non sono così rare. Le cause possono essere ricondotte ad alcuni scenari di mercato, ovvero:

1. Covid-19: durante il lockdown, i problemi e le interruzioni nella supply chain erano all'ordine del giorno, mentre aumentava rapidamente la domanda dei produttori di apparecchiature medicali quali ventilatori, termometri e altre attrezzature salvavita.
2. Pianificazione insufficiente della domanda: a fronte di potenziali problemi economici, clienti e fornitori hanno ridotto le spese, in attesa di un ritorno delle opportunità di business, limitando così la disponibilità sia di chip che di prodotti finali.
3. Aumento della domanda: la domanda di veicoli, elettrodomestici, sistemi di home theater, console per videogiochi e altre merci ha avuto un'impennata. I lavoratori in smart working e gli studenti in DAD hanno esaurito quasi tutte le scorte di computer e periferiche per la produttività.
4. Cambiamenti nel settore: i costi di costruzione di una fonderia all'avanguardia sono elevati: dai 15 ai 20 miliardi di dollari in media, secondo le stime. Inoltre, i tempi di realizzazione sono lunghi: almeno due anni se si parte da zero. Sebbene le fonderie esistenti stiano operando a pieno regime, incrementare la produzione per soddisfare la domanda più elevata si sta chiaramente dimostrando un compito arduo e molti clienti sono obbligati ad accettare prezzi più alti e carenza di chip.
5. Nuove tecnologie: le nuove tecnologie, come l'intelligenza artificiale (IA), i veicoli elettrici, il cloud computing e le reti 5G, utilizzano più chip rispetto al passato. La domanda quindi continuerà ad aumentare.
6. Cambiamenti climatici: il mutamento dei modelli climatici ha causato disastri naturali di vario tipo, tra cui inondazioni, eventi meteo avversi e incendi. Tutti hanno avuto un peso sulla supply chain del settore elettronico.

Figura 1: Negli ultimi 18 mesi, le vendite sono aumentate rapidamente nel settore dei semiconduttori, spinte in larga parte dalle condizioni determinate dalla pandemia. (Immagine per gentile concessione di Semiconductor Industry Association)

Inoltre, anche se si parla soprattutto di carenza di semiconduttori, secondo i distributori questa penuria si è in realtà estesa anche ad altri componenti. È difficile infatti trovare resistori, condensatori e prodotti che usano i semiconduttori come elementi costruttivi, come gli oscillatori. Ancora peggio, le disponibilità sono limitate anche per diverse materie prime necessarie per i componenti elettronici, come le resine e alcuni metalli preziosi.

Scarseggiano anche i substrati utilizzati nei semiconduttori avanzati e nei leadframe. E non parliamo solo di materiali: anche i lavoratori mancano, e trovare le risorse umane è una sfida continua. Tutte queste realtà combinate ci fanno pensare che il problema non si risolverà in qualche settimana, e neanche in alcuni mesi. Probabilmente ci vorranno anni.

La portata del problema è sottostimata

È impossibile gonfiare la portata di questo problema. In una recente presentazione agli Industry Tech Days incentrata sull'impatto della carenza di chip sul settore dell'elettronica, Steve Sanghi, Executive Chair di Microchip Technology, ha fatto notare che il fatturato netto dell'azienda nel trimestre conclusosi il 30 giugno era di USD 1,5 miliardi, ma la cifra relativa alle vendite arretrate (cioè agli ordini non evasi a causa di carenze negli approvvigionamenti) rappresentava il 50% dell'importo. "Se i livelli pre-pandemia possono essere considerati la normalità, l'arretrato totale è quattro volte la normalità" ha commentato, aggiungendo che ogni prodotto che vendono ha tempi di consegna superiori alle 52 settimane. Sanghi prevede che il settore dei semiconduttori avrà bisogno come minimo di un altro anno per raggiungere la capacità normale.

I produttori di automobili che hanno dovuto interrompere la produzione a causa di carenze di chip potrebbero essere solo la punta dell'iceberg. I progetti automotive tendono a utilizzare semiconduttori non molto recenti che, comprensibilmente, hanno una richiesta più fissa e prevedibile, in un contesto in cui i produttori di semiconduttori e i loro clienti si spostano verso progetti più all'avanguardia e con margini superiori. Le società di ricerche di mercato però stanno guardando con apprensione anche ad altri mercati, in particolare al settore dei telefoni cellulari.

All'inizio del mese, Apple ha annunciato² nuovi modelli di cellulari e tablet per i consumatori e ha fatto arrivare questi prodotti sul mercato. Risultati di questo tipo implicano una supply chain eccelsa e un'attenta pianificazione. Altri produttori potrebbero non essere così preparati. E le vendite di smartphone sono in crescita. Gartner ha osservato un aumento del 26% delle vendite di cellulari nel primo trimestre del 2021, rilevando inoltre che le vendite globali di smartphone aumentano del 22% ogni anno. Sebbene la società abbia affermato che la carenza globale di chip non abbia toccato il settore degli smartphone, gli analisti in realtà parlano di una possibilità reale in questo senso. E i prezzi dei telefoni salirebbero di conseguenza.

Figura 2: L'indice di Gartner delle scorte di semiconduttori nella supply chain indica carenze che dureranno almeno fino alla metà di quest'anno. (Immagine per gentile concessione di Gartner, maggio 2021)

La domanda di potenza di calcolo non diminuirà mai. Continueremo a utilizzare sempre più dispositivi che incorporano un numero sempre maggiore di componenti elettronici. Per molti versi, il futuro del settore dell'elettronica è roseo. Ma realizzare un'infrastruttura idonea di supply chain sarà fondamentale per ridurre i problemi. Con nuove fonderie per i produttori di chip e più capacità di conservare scorte per i distributori, gli investimenti nel futuro attraverso una supply chain rigorosa e una gestione accorta delle relazioni con i clienti daranno i loro frutti.

Riferimenti

1: https://www.allaboutcircuits.com/tech-days/summer-2021/

2: https://www.apple.com/newsroom/2021/09/iphone-13-lineup-new-ipad-mini-and-ninth-generation-ipad-arrive-worldwide/