Načasování události opravdu nemohlo být lepší: v březnu 2021 vyhořela v Japonsku továrna na čipy firmy Renesas. Jednalo se o specializované čipy pro automobilový průmysl.

Efekt nebyl okamžitý, protože Renesas měl ještě určitou zásobu čipů na skladě. Ředitel severoamerického Volkswagenu, zpovídaný v tomtéž článku, vyjádřil naději, že do podzimu se situace zklidní. Podzim je tady a situace se nezklidnila; naopak, odhady, o kolik peněz letos automobilky přijdou, se postupně zvyšují. Konzultantská firma AlixPartners předpovídala v lednu 2021, že letošní globální výpadek v tržbách automobilových firem bude 60,6 miliardy dolarů. V květnu upravila svůj odhad na 110 miliard dolarů a v září na 210 miliard dolarů (jsem zvědav, co budou říkat v listopadu).

Pěkná částka, zhruba srovnatelná s HDP celé České republiky. A nedostatek čipů je jedním z nejdůležitějších faktorů.

Úplně rozdílné čipy

Kořen problému je hlavně ve vzájemné nezastupitelnosti jednotlivých čipů.

Chips jsou v britské angličtině i bramborové hranolky, naprosto uniformní produkt. A laik může při pohledu na hromádku zubatých čtverečků, které vypadají všechny podobně, snadno dospět k názoru, že s počítačovými čipy je to stejné jako s těmi hranolky: když jedna značka došla, prostě použij jinou. V tomto případě tedy: Renesasu vyhořela továrna? Přejděte na Intel!

(Slavný Intel už teď nějakou dobu své vlastní čipy ani nevyráběl a outsourcoval jejich fyzickou produkci do jiných továren. Pod vedením nového ředitele Pata Gelsingera ale vzniká nová továrna nedaleko města Phoenix v Arizoně.)

Není to tak jednoduché. Dokonce ani čipy určené k témuž účelu – dejme tomu do notebooků – nelze úplně hladce zaměňovat mezi sebou, nepatří-li k téže výrobní řadě téhož výrobce. A chcete-li mít v počítači AMD místo Intelu, znamená to vyměnit celou základní desku.

No, a v případě automobilů se čipy používají ve zcela odlišném kontextu a architektuře než v počítačích nebo mobilech, což znamená, že jde o úplně jiné čipy.

Počítače a mobily jsou vysoce centralizované stroje – mají hlavní procesor (CPU), který je jejich mozkem a srdcem. Požadavky na CPU jsou hlavně dva: procesor musí být rychlý, aby si uživatel nestěžoval na pomalost svého přístroje, a nesmí přitom žrát příliš mnoho energie, aby přenosná zařízení nějakou dobu vydržela jet i na baterii a nerozžhavila se člověku v ruce (nebo na klíně). Naproti tomu víceméně nikoho nezajímá, jestli taková CPU dokáže fungovat v –50 nebo +70 stupních Celsia, případně jestli snese intenzivní vibrace nebo prach, protože za normálních okolností lidé používají svoje počítače a mobily v poněkud civilizovanějších podmínkách.

(Tady je ale nutno upozornit, že existuje speciální třída takzvaných houževnatých notebooků, které lze používat ve sprše, házet z okna, sprejovat yperitem nebo přejíždět autem. Bohužel jsou taky adekvátně drahé a těžké.)

To, že zákazník vyžaduje rychlé a úsporné procesory, vede mezi výrobci k technologickým závodům. Vývoj v procesorech jde velmi rychle dopředu, asi nejrychleji ze všech technických oborů. Tři roky starý procesor už začíná být malinko zastaralý a po deseti letech jde o muzeální záležitost, vzbuzující soucitné pohledy u počítačových fanatiků.

Automobilky žijí v úplně jiném světě, kde čas běží odlišným tempem. Tři roky staré auto je zánovní a po deseti letech stále ještě nepatří do šrotu. Jednotlivé čipy, které kontrolují například vstřikování paliva, ABS nebo stěrače, nemusejí být rychlé ani extrémně úsporné, ale musejí být odolné vůči nepříznivým podmínkám a vydržet v nich fungovat dlouho. Selhání jednoho čipu nesmí způsobit kaskádu chyb u ostatních atd. Zkrátka to, co nechcete, je, aby se vám palubní počítač „zhroutil“ a zastavil auto přímo na dálnici, jako se prý teď stalo jedné hypermoderní Tesle (majitel přežil).

Automobilky nemají na výběr moc možností

To znamená, že do aut se typicky dávají čipy „staré, ale osvědčené“, z technologického hlediska ovšem velice zastaralé. Udržovat výrobní linky pro takové staré čipy je pro většinu výrobců nevýhodné. Raději by vyráběli a prodávali moderní čipy pro počítače, tablety, grafické karty atd., se kterými jsou spojeny nejenom vyšší marže, ale i vyšší prestiž v oboru. (Což je nezanedbatelné! Geekové jsou dost hierarchická komunita a platí to i o šedovousých inženýrech sedících ve správních radách firem.) A také je po nich větší poptávka, protože spotřební elektroniky se ročně vyrobí mnohem více než aut. Tak například čínský Foxconn má kapacitu vyrobit půl milionu iPhonů za jeden den, a to je jen jedna (i když velká) firma mezi tisíci dalšími; pro srovnání, všechny automobilky světa dokázaly v roce 2019, na historickém vrcholu produkce, vyrobit za den asi 300 tisíc nových aut.

A zde nastává jeden z mnoha problémů se zásobováním čipy, který se podle mého názoru potáhne ještě minimálně rok. Automobilkám se nechce do toho, přizpůsobit svá auta k použití nejnovějších čipů ARM, Intel, AMD, M1 a tak dále; částečně proto, že je to drahé, ale také proto, že jim úplně nedůvěřují. A výrobci, kteří byli dříve ochotni tento „zastaralý segment“ obsluhovat, se mezitím přeorientovali na lukrativnější zboží.

Nedůvěra je totiž oboustranná. Když velké automobilky na začátku covidové epidemie usoudily, že se propadne zájem o nová auta, některé z nich jednostranně a velice krátkozrace zrušily svoje již dohodnuté objednávky čipů. To je přesně ten druh miliardového podrazu, který uděláte jenom jednou, načež se s vámi bude každý bát obchodovat. A zejména kvůli vám nepostaví novou specializovanou fabriku na zastaralé zboží, které by v případě dalšího „podrazu“ neměl komu prodat.

Popravdě řečeno si myslím, že v téhle situaci mají automobilky jen dvě možnosti dlouhodobého řešení své současné prekérní situace.

* Buď si postaví vlastní čipovou továrnu, třeba i nějak kartelově, jenže to se nedá udělat za den a bude to trvat odhadem dva roky, jestli vůbec tak rychle. (Pro srovnání: dvě nové továrny, které teď za 20 miliard dolarů staví zkušený veterán oboru Intel v Arizoně a o kterých byla řeč na začátku článku, dosáhnou plné produkční úrovně roku 2024.)

* ¨Nebo skutečně předělají současné modely aut k použití moderních čipů určených pro mobily nebo tablety a přizpůsobí se rychlému až hektickému tempu technologického pokroku ve zbytku křemíkového světa. To nebude o moc rychlejší, protože taková upravená auta musejí, mimo jiné, projít důkladnými bezpečnostními zkouškami.

Tak jako tak bych teď odhadoval, že automobilové firmy včetně naší Škody čeká velice krušná zima a možná i příští jaro. S adekvátními dopady na českou ekonomiku. Začne-li někdo jako Škodovka hrozit krachem, bude je z toho nová vláda muset vytáhnout, dost pravděpodobně opět na dluh.

(Ostatně: Pat Gelsinger, ředitel Intelu, vyjádřil názor, že obecný nedostatek čipů potrvá do roku 2023. To ovšem není zrovna nestranný jedinec.)

Co se stane?

Mluvili jsme hlavně o automobilkách, ale problémy s nedostatkem čipů panují i v celém IT průmyslu. Jednou z příčin je obtížná covidová situace v Malajsii.

Je celkem všeobecně známo, že hlavním hráčem ve výrobě těch špičkových čipů je tchaj-wanská firma TSMC, jejíž nejdůležitější továrny stojí přímo na Tchaj-wanu. (Mimochodem, TSMC založil v 80. letech inženýr jménem Morris Chang, kterého krátce předtím jeho bývalý zaměstnavatel, Texas Instruments, začal neoficiálně postrkávat do důchodu s tím, že ve 52 letech už pomalu patří do starého železa. Byl to katastrofálně mylný odhad; ve své nové firmě byl Chang ředitelem až do 87 let a za tu dobu nechala TSMC firmu Texas Instruments daleko za sebou.)

Jenže tam se ty čipy vyrábějí jen „nahrubo“, tj. jejich struktura se vypálí a vyleptá do křemíku. Pak se tyto polotovary zabalí a putují do Malajsie, kde jsou firmy specializující se na konečné zapouzdření a testování čipů, nejenom těch od TSMC, ale všech možných; tato práce vyžaduje stále ještě hodně lidské pozornosti a nedá se úplně automatizovat.

Ale právě Malajsie zažila letos v létě velké lockdowny kvůli covidu, při kterých se provoz těchto továren zastavil. Tím pádem došlo k dalšímu „zakuckání“ výrobních řetězců v polovodičovém průmyslu. Teď se situace konečně zlepšuje. Je to ale další ilustrace toho, jak těžké je zajistit hladký chod tak složité branže, jako je výroba čipů.

Mluvil jsem nedávno s jedním ekonomem právě o čipech. Vyjádřil přesvědčení, že trh se o to postará. Ano, ale bude to trvat dlouho, protože i když několik velkých firem jako Samsung a Intel investuje do svých výrobních kapacit, jejich uvedení do provozu bude trvat roky; úzkým hrdlem je jak nutnost sehnat specializované vybavení, tak omezený počet odborníků na trhu práce. Za tu dobu mohou další firmy vyhladovělé nedostatkem čipů zkrachovat klidně třikrát.

Zajímavá otázka je i ta, co se vlastně stane potom. Dejme tomu, že všechny ty současné plány na strategickou výstavbu dalších čipových továren v Japonsku, USA, EU a tak dále se uskuteční. Nebude pak té celkové výrobní kapacity pro změnu příliš? A nestane se z dosud ziskového polovodičového průmyslu další moloch podporovaný státními dotacemi jen pro to, aby se důležité továrny opět nezavřely a výroba neodstěhovala jinam?

No, to budeme řešit roku 2025.

Převzato s laskavým svolením autora z jeho webu, na kterém kromě tohoto článku najdete další texty o politice a společnosti. Knihy Mariana Kechlibara si můžete objednat ZDE.