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2020年から2023年にかけて、 169以上の業界に影響を及ぼした世界的なチップ不足が発生し、 [1]自動車、グラフィックカード、ビデオゲーム機、コンピューター、家電製品、および集積回路（一般に「チップ」と呼ばれる）を必要とするその他の民生用電子機器の価格が大幅に上昇し、長い行列ができ、消費者とメーカーの間で再販が行われました。[2] [3] [4]
2020年初頭から、 COVID-19パンデミックの影響と緩和策によりサプライチェーンと物流に混乱が生じ、一部の国が在宅経済に移行したことでPCの世界的な需要が13%増加したことと相まって[5]、幅広い電子機器の製造に必要な主要チップの入手性に影響を及ぼしました。[6]韓国と台湾での半導体製造へのパンデミックの影響が不足の原因として挙げられ、供給不足はコンソールゲームや自動車産業など幅広い業界に影響を及ぼしました。[7] [8]
2021年2月、市場アナリストのIHSマークイットは、不足の影響が2021年第3四半期まで続くと予測しているとBBCに報じられた。この時点での半導体供給のリードタイムはすでに15週間に延びており、2017年以来最長のリードタイムとなっている。 [8] 2021年4月までに、ブロードコム社の半導体のリードタイムは「2020年2月の12.2週間から22.2週間に延びた」[8] 。
2021年夏の台湾の干ばつなどの厳しい気象現象も、大きな要因となっている可能性があります。干ばつにより、工場やウェハーの洗浄に必要な超純水が不足し、生産に影響を及ぼす恐れがありました。[9] [10]
2021年第1四半期末には、景気回復とチップ不足の両方による需要により、一部の国では中古車価格が上昇していた。第1四半期には、一部の車の価格が10％も上昇した。[11] 2023年までに、自動車産業は概ね回復し、世界の自動車生産は3％増加した。[12] [13]同年、世界的なチップ不足はほぼ解消された。[14] [15]
原因
世界的な半導体危機は、さまざまな出来事が重なって起こった「パーフェクトストーム」と呼ばれる状況が原因でした[16] [17] [18] 。COVID -19パンデミックの雪だるま式の影響が、不足を加速させる主な原因です。もう1つの要因は、需要が非常に大きいため、既存の生産能力が追いつかないことです。[19]その他の原因としては、米中貿易戦争や2021年の台湾の干ばつが挙げられています。[20] [21]
COVID-19 パンデミック
リモートワークやリモート学習の増加[22] [23]により、コンピューター[24]、ネットワーク周辺機器[22] 、およびチップを搭載したその他の家電製品の需要が急増しました。[24]ロックダウンにより、チップ生産施設が閉鎖され、[25] [26]在庫が枯渇しました。[27] 2020年第4四半期には、従来のコンピューターの販売が前年比26.1%増加しました。[28]
中国とアメリカの貿易戦争
2020年9月、米中経済対立の一環として、米商務省は中国最大の半導体メーカーである中芯国際集成電路製造（SMIC）に規制を課し、同社がアメリカと関係のある企業に販売することを困難にした。[29]これらの規制により、企業は台湾積体電路製造（TSMC）やサムスンなどの他の製造工場を利用せざるを得なくなった。[30]しかし、これらの企業はすでに最大生産能力で生産していた。[31]
2020年、IPO前のAMDの半導体製造部門で米国を拠点とするチップメーカーであるグローバルファウンドリーズは、唯一の中国工場の操業を停止した。この工場は300mmウエハーを生産する予定だったが、北京にある65,000平方メートルの工場は生産を開始しなかった。[32]
2022年10月、米国は中国企業へのコンピュータチップ技術の販売を制限するさらなる措置を導入すると発表し、主に最先端技術に必要な先進的なチップの販売に影響を与えた。その結果、台湾、日本、韓国の祝日明けの株式市場再開時に、アジアの主要チップメーカーの株価は急落した。[33]
2022年10月、ワシントンは米国のソフトウェアやハードウェアを使用する企業に対し、中国にチップを輸出する前にライセンスを取得することを義務付けた。これは原産国に関係なく適用される。米国はまた、日本とオランダにも同様の規制を実施するよう求めた。[34]
暗号通貨
プルーフ・オブ ・ワーク型暗号通貨の使用増加により、主に汎用グラフィックス処理装置（GPGPU）を使用した大量のマイニングが行われた。暗号通貨マイニング用のGPUの需要が高まったため、他の用途でのGPUの利用は減少した。[35]
悪天候
2021年2月の厳しい冬の嵐により、サムスン、インフィニオン、NXPセミコンダクターズが所有するテキサス州オースティンの3つの工場が停電のため閉鎖を余儀なくされました。 [10]これにより、これらの工場からの供給は数か月遅れました。[36]
台湾は世界の半導体産業のリーダーであり、TSMCだけで2020年には世界のウェハファウンドリ市場の50％以上を占めました。 [37] 2021年、台湾は半世紀以上で最悪の干ばつに見舞われ、 [38]工場やウェハの洗浄に大量の超純水を使用するチップメーカーに問題を引き起こしました。例えば、TSMCの施設では1日あたり63,000トン以上の水が使用されており、これは地元の2つの貯水池の供給量の10％を超えています。[39]
施設での火災
2020年10月には、 ADCとDAC部品を専門とする旭化成の半導体工場で火災が発生した。 [36]車載用マイクロコントローラーユニットの世界市場の30％を供給するルネサスエレクトロニクスが所有する別の日本工場でも2021年3月に火災が発生し、ルネサスは、通常の生産に戻るまでには少なくとも100日かかると述べた。[40] 2022年1月には、 ASMLのベルリン工場で発生した火災により、チップ製造に使用されるEUVリソグラフィー装置の生産に影響が出た。 [41]
ロシア・ウクライナ戦争
半導体製造におけるレーザーに必要な希ガスであるネオンの価格は、COVID-19パンデミックとウクライナ戦争の影響で、2021年12月から2022年3月の間に6倍に上昇した。[42]ネオンの供給はロシアのウクライナ侵攻によって厳しく制限され、紛争によって半導体不足が悪化するのではないかとの懸念が高まった。ウクライナは、ロシア鉄鋼業界の副産物として世界のネオン供給量の約半分を生産しており、米国で使用される半導体グレードのネオンの90％を生産している。[43] [44]半導体メーカーは、中国の希ガスメーカーなど代替サプライヤーを探しているが、新たなサプライヤーが生産を増やすには少なくとも9か月はかかるだろう。[42]ウクライナが主要輸出国でもあるクリプトンとキセノンの供給も影響を受けた。[45]
ロシアは、特定のチップ部品に使用される金属パラジウムの世界供給量の約40％を輸出しており、パラジウムの供給は西側諸国政府による貿易制裁の影響を受ける可能性がある。[46]
影響を受ける業界
ゴールドマン・サックスの分析によると、世界的な半導体不足により少なくとも169の業界が影響を受けており[1] 、自動車業界と家電業界は危機の影響を最も受けている。[47] [48] [49]
車
現代の平均的な自動車には1,400～1,500個のチップが搭載されており、中には3,000個ものチップが搭載されているものもあります。[ 50]自動車は世界のチップ消費量の15％を占め、個人用電子機器は約50％を占めています。チップの収益は、非自動車部門にさらに偏っています。[50]チップ不足により、世界の自動車産業は2021年に2,100億米ドルの収益を失うと予想されています。[51] [52] [更新が必要]売上高が減少したにもかかわらず、一部のメーカーは2020年よりも利益を増やしました。たとえば、トヨタとゼネラルモーターズは、需要の回復と購入者への金銭的インセンティブの減少により、2021年に過去最高の利益を上げました。[53] [54]
パンデミックが始まったとき、自動車メーカーは売上が落ちると誤って予測し、チップの注文をキャンセルし、需要を満たす準備ができていなかった。[55]チップメーカーはITセクターからのコミットメントが増えたため、自動車用チップの生産能力が低下した。[50] フォードは、チップが車の組み立てを完了するのを待つ間、ケンタッキースピードウェイに未完成の車両数千台を駐車した。 [56] トヨタは2021年9月に世界中で自動車生産を40％削減する計画であり、 [57]ゼネラルモーターズは同月に北米工場でほぼすべての自動車の生産を1週間か2週間停止すると発表した。[ 58] 2021年第3四半期、米国での新車販売台数は、供給が需要に追いつかなかったため、2020年の同時期の3分の2にとどまった。 [ 59] [60] 2022年半ば、自動車製造会社ステランティスは半導体不足を理由にフランスの2つの工場での生産を一時停止した。[61]
デスクトップコンピュータとグラフィックカード
デスクトップパソコンの構築に必要なほぼすべての部品の入手性は、世界的なチップ不足によって大きな影響を受けている。[62] CPUチップの2大メーカーであるAMDとIntelは、パンデミックの影響で高まる自社製品の需要に対応するのに苦労している。[22] [63]さらに、世界的なチップ不足によりグラフィックカードの入手が困難になっており、[64]新品および中古のグラフィック処理装置（GPU）カードの入手性は、2021年の暗号通貨マイニングの増加によってさらに悪化している。 [35]さらに、GPUカードの大手メーカーであるAMDとNvidiaは、パンデミック中に両社の主力カードの新モデルをリリースしたが、これらの新モデルは非常に需要が高く、在庫がほとんどないことがわかった。[65]さらに、ダフ屋はインターネットボットを利用して、小売店の在庫を数秒で自動的に買い占めることが多い。[ 66] [67]
しかし、イーサ（最も使用されている暗号通貨の1つで、時価総額ではビットコインに次ぐ）[68] [69] が「The Merge」と呼ばれるコンセンサスメカニズムの変更を受け、 [70] 2022年9月15日頃にプルーフオブワーク（PoW）からより効率的なプルーフオブステーク（PoS）に変更されたため、GPUの価格は希望小売価格に戻り始めています。[71] [72] [73]これに加えて、40シリーズのNvidia GPUのリリース[74]と、コイン価格の急落による暗号通貨マイニングの収益性の低下により、[75]暗号通貨マイナーは中古カードを市場に放出するようになりました。[76]
ビデオゲーム機
COVID-19パンデミックの間、映画館や劇場はウイルスの拡散を防ぐために閉鎖され、多くの人々が自己隔離期間中にホームエンターテイメントに目を向けるようになり、[77]ビデオゲーム機の需要が増加しました。[77] [78]パンデミックと同時に第9世代のビデオゲーム機が発売されたことで、需要はさらに増加し、マイクロソフトとソニーの両社は新しいコンソールの記録的な需要を報告しました。 [ 78]マイクロソフトは2021年2月に、 XboxシリーズXとシリーズSの品薄が少なくとも2021年半ばまで続くと予想し、[79]一方、ソニーは2021年5月に、PlayStation 5コンソールの供給不足が2022年まで続くと警告しました。[80]両社とも第9世代コンソールにTSMC製のAMDチップを使用しており、サプライチェーンに余分な負担がかかっています。[81]任天堂はSwitch本体の生産数を20%減らした。同社は当初3,000万台もの生産を計画していたが、2022年3月までの会計年度で2,400万台しか生産できなかった。 [82]
クレジットカード・ICカード
現代のクレジットカードには非接触型決済に使用されるEMVチップが搭載されている。この不足により、米国におけるクレジットカードの交換にかかる時間は10営業日から6～8週間に延びた。[83]
2023年6月、日本の鉄道事業者JR東日本と東京メトロは、SuicaとPASMOカードの販売を一時停止することを決定した。当初は無記名式で、その後、定期券、子ども用カード、外国人観光客向けの期間限定カードを除いて全面的に販売を一時停止した。[84]
反応
政府
2021年2月24日、ジョー・バイデン米大統領は、半導体サプライチェーンを強化する選択肢を検討することでチップ不足に対処しようとする大統領令に署名した。[85] 4月後半には、大手テクノロジー企業のCEOと米国政府関係者がホワイトハウスとのバーチャルサミットに出席し、半導体サプライチェーンの回復力向上について話し合った。[86] 5月の別の会議に続いて2021年9月23日に行われたバーチャル会議で、ホワイトハウスは自動車メーカー、チップメーカーなどに対し、米国の自動車生産削減を余儀なくしている進行中の危機に関する情報を提供し、解決に向けて主導権を握るよう圧力をかけた。[87]
2021年9月15日、欧州委員会のウルズラ・フォン・デア・ライエン委員長は一般教書演説の中で、近々施行される欧州チップ法案について発表した。[88]欧州連合は、地域の半導体サプライチェーンの回復力と主権を高めるために立法措置を講じると発表された。 [89]
2021年12月、インドは半導体製造基盤を強化する計画を概説した。[90]
米国議会は2022年夏にCHIPS法案を可決し、2022年8月9日にバイデン大統領が法案に署名して法律となった。[91] [92] [93]この法案は国内製造、研究、国家安全保障に焦点を当てており、米国でチップを製造する企業に527億ドルの補助金と税額控除を提供する。また、新たな製造イニシアチブと科学研究のための2000億ドルも含まれている。[94] [95] [96]
2023年1月、米国、日本、オランダは、中国への特定の先進的チップ輸出を制限することで合意した。[97]
日本政府は2023年3月にコンピューターチップ製造装置の輸出制限を課す予定である。これはオランダと米国が以前に取った同様の措置に続くもので、2023年7月に発効する予定である。しかし、日本の西村康稔経済産業大臣は、この計画は米国の措置とは関係がないことを強調した。この制限は、液浸露光装置からシリコンウェーハクリーナーに至るまで、半導体製造に使用される23種類のツールに影響を与える。さらに、影響を受ける主要なテクノロジー企業の中には、ニコンと東京エレクトロンがある。[34]
2024年9月6日、オランダ政府は、中国の先端技術へのアクセスを制限しようとする米国の取り組みに沿って、ASMLの半導体製造装置の輸出ライセンスを拡大した。[98]
企業
2021年7月22日、インテルのCEOパット・ゲルシンガーは、チップ不足は2021年後半に悪化し、供給が正常に戻るまで1、2年かかると予想していると述べた。[63] 2021年8月19日、エヌビディアのCEOジェンスン・フアンは、不足は2022年まで続くと予想していると述べた。[99 ]一方、AMDのCEOリサ・スーは2021年9月27日、不足は2022年後半を通じて改善するだろうが、それまでは供給が逼迫したままになると警告した。[100]しかし、IBMのCEOアルヴィンド・クリシュナは10月11日、2022年末までにチップ不足が解消するという予測は楽観的であり、問題が完全に解決されるのは2023年か2024年になる可能性が高いと述べた。[101]
2021年9月24日、台湾のTSMCは、9月23日のホワイトハウスのバーチャル会議に参加した後、世界的な半導体危機を克服するためにすべての関係者を積極的に支援し、協力していると述べた。 [102] 2021年4月初め、TSMCは、インテルがアリゾナ州の先進的な半導体製造能力を拡大するために200億ドルの計画を発表した数日後、今後3年間で1,000億ドルを投資して工場の生産能力を増強する計画を発表した。[103] TSMCは既に2020年5月に、米国で2番目の製造拠点となるアリゾナ州に半導体工場を建設・運営する120億ドルの計画を発表した。[105] 2021年6月時点で建設が進行中で、2024年に半導体生産を開始する予定である。[106]
TSMCは2022年12月、アリゾナ工場への投資額を3倍の400億ドルに増やすと発表した。[107]第1工場のチップ生産開始は2025年に延期され、[108]第2工場は2027年または2028年までに稼働する予定である。[109] 2024年4月8日、米国商務省はTSMCに対し、アリゾナ州フェニックスでの先進的な半導体生産のために66億ドルの補助金と最大50億ドルの低金利政府融資を授与した。TSMCは計画投資額を250億ドル拡大して650億ドルにし、2030年までにアリゾナ州に第3工場を増設することに合意した。[110] [111] [112]
2021年11月9日、TSMCはソニー（ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社）と提携し、熊本に70億ドル規模の新チップ工場を建設すると発表した。 [ 113] [114] [115]この工場では、特殊チップ技術に対する世界的な需要の高まりに対応するため、22ナノメートルと28ナノメートルのチップを生産する。工場の建設は2022年に始まった。[116] [117]工場は2年後の2024年2月にオープンした。[118] [119] [120]同月、TSMCはソニーと自動車メーカーのトヨタの支援を受けて、日本に2番目の製造工場を開設すると発表した。2番目の工場は2027年までに稼働する予定である。[121] [122]
2021年9月20日、米国の自動車メーカー、ゼネラルモーターズのCEO 、メアリー・バーラ氏は、半導体不足によりサプライチェーンの見直しを余儀なくされたと述べた。バーラ氏は、現在進行中の世界的な半導体不足に対応するため、同社はサプライヤーではなく半導体メーカーから直接半導体を調達するようになると述べた。[123] 2023年2月、ゼネラルモーターズは半導体メーカーのグローバルファウンドリーズと、ニューヨーク州北部の工場の一部を自動車メーカーに供給し、将来の半導体不足による混乱を回避する契約を締結した。[124] [125] [126]
半導体業界最大のサプライヤーであり、最先端のコンピュータチップを生産するための極端紫外線リソグラフィーフォトリソグラフィー装置の唯一のサプライヤーであるASMLホールディングスは、チップ不足から利益を得ている。 [127] [128]
2021年11月29日、日産自動車のCEOである内田誠氏はBBCに対し、マイクロチップ、ひいては完成車の通常納品がいつ再開されるかを言うのは時期尚早だと語った。 [129]
2023年1月17日、ABBのピーター・ボーザー会長はCNBCに対し、半導体供給不足の最悪の状況は収まったと考えており、成長の鈍化により需要と供給のバランスが取れていると付け加えた。[130]
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