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우리는 이 새로운 정보를 활용하여 앞으로 몇 주 동안 노드별 문제 해결에 업계를 참여시킬 것입니다. 우리는 또한 이러한 노드에서 비정상적으로 높은 가격에 대한 주장을 조사할 것입니다.
RFI 결과는 미국이 더 많은 반도체를 생산해야 한다는 것을 분명히 합니다. 의회는 장기적으로 우리의 공급 문제를 해결하기 위해 미국 혁신 및 경쟁법과 같은 국내 반도체 생산을 위한 자금을 통과시켜야 합니다.
2021년 초 이후의 진행 상황
활용도: 2020년 반도체 부족 현상이 시작된 이후 반도체 업체들은 기존 Capa의 활용도를 크게 늘렸다. 특히, 2020년 2분기부터 2021년까지 반도체 팹은 90% 이상의 가동률로 가동되었으며, 이는 정기적인 유지 관리와 매우 많은 양의 에너지가 필요한 생산 공정에 매우 높은 수준입니다(그림 1 참조).
그림 1 – 반도체 부족이 시작된 이후 반도체 생산 활용도는 일반적인 수준을 훨씬 뛰어 넘었습니다. 출처: 반도체 산업 협회의 2021년 미국 반도체 산업 현황 보고서. [1]
투자: 반도체 회사들은 그 어느 때보다 더 빠르게 용량 확장에 더 많은 돈을 투자했습니다. 반도체 산업 협회는 2021년 보고서에서 반도체 산업 자본 지출(capex)이 2021년에 1,500억 달러, 2022년에는 1,500억 달러 이상에 이를 것으로 예측했습니다. 비교를 위해 2021년 이전에 업계는 연간 capex에 1,150억 달러 이상을 지출한 적이 없습니다. . [2] 이 수치는 오하이오에 있는 새로운 Intel 반도체 시설에 대한 것과 뉴욕에 새로운 팹에 대한 계획이 포함된 Global Foundries의 뉴스와 같은 최근 발표를 반영합니다. 이러한 투자가 생산량 증가로 이어지는 데는 시간이 걸린다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이전에 발표된 일부 투자는 이르면 2022년 하반기에 온라인으로 전환될 것으로 예상됩니다.
새로운 공급망 파트너십: 반도체 생산업체는 전례 없는 새롭고 창의적인 방식으로 반도체 고객과 파트너십을 맺고 있습니다. 백악관 주도의 산업 소집에 이어 Ford와 Global Foundries는 최근 미래 칩을 혁신하고 차량에 대한 미래 수요를 충족하기 위해 협력할 수 있는 방법을 찾기 위한 파트너십을 발표했습니다. 11월에 GM은 7개의 다른 반도체 생산업체와 유사한 파트너십을 발표했습니다. 이러한 발표는 칩 소비자와 생산자가 공급망 문제에 대한 창의적인 솔루션을 찾기 위해 함께 하고 있음을 보여줍니다.
코로나19 모니터링:COVID-19 관련 반도체 생산 중단이 2021년에 만연했습니다. 이것이 바로 미국 정부가 전 세계 마이크로일렉트로닉스 제조에 대한 COVID-19 관련 폐쇄에 대한 조기 경보 시스템을 설정한 이유입니다. 이 시스템은 조기 감지, 향상된 참여, 투명성이라는 세 가지 기둥을 기반으로 합니다. 상무부, 국무부, 질병통제예방센터(CDC)는 계속 긴밀하게 협력하여 해당 시스템을 통해 플래그가 지정된 주요 제조 시설을 사전에 모니터링하고 동맹국 및 파트너와 협력하여 바이러스 확산을 제한하는 데 도움이 되는 안전 프로토콜을 구현합니다. 직원과 글로벌 공급망에 대한 중단을 최소화합니다. 결국 백신 접종은 전염병 관련 차질을 최소화하는 최선의 방법이므로 행정부가 전 세계에 백신 접종을 하는 데 앞장서고 있으며, 12억 도즈의 안전하고 효과적인 백신을 공유하기로 약속했습니다. 지금까지 미국은 112개국에 3억 8500만 도즈를 선적했다.
RFI에서 배운 것
RFI는 칩에 대한 수요와 공급에 심각하고 지속적인 불일치가 있음을 확인했으며 응답자들은 향후 6개월 동안 문제가 해결될 것이라고 보지 않았습니다. RFI에 응답한 구매자가 강조한 칩에 대한 중앙 수요는 2019년보다 2021년에 17% 더 높았으며 구매자는 받는 공급이 그에 상응하는 증가를 보지 못하고 있습니다.
확인된 주요 병목 현상은 추가 팹 용량이 필요하다는 것입니다. 또한 회사는 재료 및 조립, 테스트 및 포장 능력을 병목 현상으로 식별했습니다.
획득하기 가장 어려운 반도체 제품의 경우 RFI에 응답한 소비자의 중간 재고가 2019년 40일에서 2021년 5일 미만으로 감소했습니다(그림 2 참조). 이러한 재고는 주요 산업에서 훨씬 적습니다. 이는 반도체 공장을 2~3주 동안 폐쇄할 수 있는 해외 중단으로 인해 해당 시설에 3~5일의 재고가 있는 경우 미국의 제조 시설을 비활성화하고 근로자를 일시 해고할 가능성이 있음을 의미합니다.
그림 2 - RFI에 응답한 칩 소비자의 경우 획득해야 할 가장 큰 도전 과제인 반도체 제품의 소비자 재고 중앙값. 출처: 미국 상무부, 반도체 공급망의 위험에 대한 공개 의견 요청에 대한 응답, 2021년 9월 발표.
응답자들은 또한 2019년부터 2021년까지의 반도체 부족에 대한 질적 관점과 2022년 초 부족에 대한 예상을 공유했습니다. 가장 큰 두 가지 주제는 반도체 수요가 원래 예상보다 높고 외부 요인, 특히 COVID-19 - 관련 생산 중단으로 인해 심각한 문제가 발생했습니다.
가장 파괴적인 칩에 집중
위에서 설명한 전반적인 추세 외에도 RFI 응답자의 병목 현상은 레거시 로직 칩(의료 기기, 자동차 및 기타 제품에 사용), 아날로그 칩을 비롯한 몇 가지 특정 종류의 반도체 입력 및 애플리케이션에 가장 집중되어 있다는 사실을 알게 되었습니다. (전원 관리, 이미지 센서, 무선 주파수 및 기타 애플리케이션에 사용) 및 광전자 칩(센서 및 스위치에 사용).
반도체가 모두 동일하게 생성되는 것은 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 반도체에는 다양한 종류가 있습니다. 일부는 방금 발견한 기술을 활용하고 다른 일부는 우리가 수년 동안 보유한 기술을 활용합니다. 반도체 "노드"는 반도체의 특정 설계와 이를 생성하는 데 필요한 제조 프로세스를 식별합니다. 자동차와 같은 최종 제품에는 몇 가지 서로 다른 특정 반도체 노드가 필요합니다. 즉, 반도체를 하나의 보편적인 공급망이 있는 하나의 제품이 아니라 여러 제품의 집합체로 생각하는 것이 도움이 됩니다. 또한 최종 제품마다 제약 조건이 다릅니다(예: 칩 설계에 대한 제약, 제품 수명 주기 연장).
심각한 반도체 수요 및 공급 불일치가 있는 것으로 식별된 특정 종류의 제품은 의료 기기, 광대역 및 자동차를 포함한 중요 산업에서 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
투명성이 중요한 이유와 RFI의 역할
2021년 초 이후의 진전에도 불구하고 반도체 부족은 지속되고 있다. 이는 부분적으로 반도체 공급망의 복잡성 때문입니다(그림 3 참조). 생산자는 항상 수요에 대한 명확한 인식을 갖고 있지 않으며 칩 소비자는 자신이 필요로 하는 칩이 어디에서 생산되는지 항상 알지 못합니다. 이러한 장벽은 솔루션 개발을 어렵게 만듭니다.
이것이 바로 미국 정부가 업계를 하나로 모으고 공급망 전반에 걸쳐 투명성을 높이도록 장려한 이유입니다. 그 노력의 가장 최근 단계로 상무부는 9월에 반도체 RFI를 시작하여 생산자와 소비자 모두에게 정보를 요청하고 업계가 RFI에 응답할 수 있도록 광범위하게 노력했습니다.
그림 3 - 반도체 공급망의 글로벌하고 복잡한 특성을 보여주는 예시. 출처: 의회 연구 서비스 보고서 "반도체: 미국 산업, 글로벌 경쟁 및 연방 정책" 2020년 10월 26일. [3]
RFI에 대한 응답은 11월에 예정되어 있었고 거의 모든 주요 반도체 생산업체와 다양한 소비 산업의 기업을 포함하여 150개 이상의 응답을 받았습니다. 우리가 받은 정보의 양과 질은 모두 높았고 그림 4는 응답자에 대한 자세한 정보를 제공합니다.
그림 4 – 공급망에서의 역할별, 그리고 반도체 소비자의 경우 산업별 RFI 응답자 분석. 출처: 미국 상무부, 반도체 공급망의 위험에 대한 공개 의견 요청에 대한 응답, 2021년 9월 발표.
앞으로 나아가 다
우리는 이 새로운 정보를 활용하여 앞으로 몇 주 동안 노드별 문제 해결에 대해 업계를 참여시킬 것이며, 조기 경보 시스템을 계속해서 모니터링하고 공급망에 대한 팬데믹 관련 중단과 관련된 조치를 취할 것입니다.
또한 RFI에 응답하지 않은 회사 및 응답이 동료만큼 포괄적이지 않은 회사와 협력하여 공급망 병목 현상을 일으키는 원인을 가장 정확하게 파악할 수 있도록 합니다. 우리는 우리가 필요한 정보를 얻을 것이라고 믿습니다. 우리는 공급망의 투명성을 높이고 회사가 부족을 이용하지 않도록 하기 위해 우리가 사용할 수 있는 도구를 계속 사용할 것입니다.
마지막으로, 우리는 미국 혁신 및 경쟁법에 포함된 국내 반도체 생산 강화를 위해 대통령이 제안한 520억 달러를 계속 옹호할 것입니다. 이 반도체 부족은 수요와 공급의 심각한 불일치의 결과이며 전염병으로 인해 더욱 악화되었습니다. RFI에서 확인된 첫 번째 문제는 불충분한 팹 용량이며, 이것이 바로 대통령의 제안이 가속화되도록 설계된 것입니다.
[1] 2021-SIA-State-of-the-Industry-Report.pdf(semiconductors.org)
[2] 2021-SIA-State-of-the-Industry-Report.pdf(semiconductors.org)
[3] https://crsreports.congress.gov/product/pdf/R/R46581
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