Почему ураган «Хелен» вызвал глобальный кризис в сфере производства полупроводниковых микросхем?

Глубоко в Голубом хребте, недалеко от города Спрус-Пайн в Северной Каролине, где проживает менее 2200 человек, находятся две шахты, где добывают самый чистый в мире кварц, образовавшийся в этом районе около 380 миллионов лет назад. Этот материал является ключевым компонентом в глобальной цепочке поставок полупроводниковых микросхем, которые обеспечивают работу всего: от смартфонов и автомобилей до медицинских приборов и солнечных панелей.

Однако деятельность этих объектов была остановлена ​​после того, как недавно ураган «Хелен» пронесся по юго-востоку США, вызвав беспрецедентные наводнения и оползни, отрезав дороги и электроснабжение и поставив под угрозу миллионы жителей.

Ураган «Хелен»: новые вызовы для глобальной цепочки поставок микросхем

До начала шторма Sibelco и The Quartz Corp, две крупнейшие компании по добыче кварца в этом регионе, были вынуждены временно приостановить свою деятельность. Теперь, когда шторм закончился, обе компании стремятся в сжатые сроки возобновить работу своих рудников. Однако масштабы ущерба остаются неизвестными, и пока неясно, сколько времени потребуется для возобновления работы рудников.

Производственные предприятия в регионе столкнулись с множеством проблем в результате стихийного бедствия. Наводнения, перебои с электроснабжением, повреждённые дороги и перебои со связью парализовали производство. Особую тревогу вызывает потеря связи со многими местными сотрудниками, чья работа жизненно важна для поддержания работы предприятия.

Эксперты по цепочкам поставок утверждают, что на возобновление работы рудников могут уйти недели, что может привести к дефициту полупроводниковых чипов и резкому росту цен в особенно неподходящее время для технологической отрасли, поскольку гиганты Кремниевой долины вливают миллиарды долларов в полупроводники для своих систем искусственного интеллекта (ИИ).

По словам Сивера Вана, содиректора программы по климату и энергетике в The Breakthrough Institute, рудники Sibelco и Quartz Corp в Спрус-Пайн являются «сердцем» полупроводниковой промышленности и производства солнечных панелей, и без поставок кварца отсюда вся современная цепочка поставок технологий окажется под серьезной угрозой.

Тем временем Спенсер Бост, генеральный директор Downtown Spruce Pine, не мог поверить своим глазам, увидев масштаб разрушений, причинённых городу ураганом. Он поделился с CNN: «Ситуация здесь поистине ужасающая. У нас до сих пор нет точной информации об ущербе, нанесённом горнодобывающим компаниям, но, учитывая происходящее, я обеспокоен тем, что потребуется много времени, чтобы всё вернулось в норму. Дороги разрушены, дома лежат в руинах, а жизнь людей полностью перевернута с ног на голову. Даже школы закрыты, что создаёт множество трудностей для учащихся».

Бельгийская компания Sibelco, владеющая рудником Spruce Pine, крупнейший работодатель региона и опора экономики этого региона, столкнулась с беспрецедентными трудностями. Хотя большинство сотрудников уже найдены, компания продолжает работать над установлением связи с оставшимися. Инцидент не только повлиял на производство, но и вызвал серьёзную обеспокоенность у местного населения.

«Пожалуйста, будьте уверены, что Sibelco активно сотрудничает с государственными органами и сторонними спасательными и восстановительными операциями, чтобы минимизировать последствия этого события и возобновить работу как можно скорее», — заявили в компании.

Quartz Corp, партнёр Sibelco по добыче кварца на руднике Спрус-Пайн, оказался в сложном положении после урагана. Компания, совместно принадлежащая французско-норвежской горнодобывающей группе, признала, что ущерб от урагана «очень серьёзный», и пока не может дать точный прогноз относительно сроков восстановления производства.

«Мы сосредоточены на обеспечении безопасности наших сотрудников и их семей, прилагая все усилия для того, чтобы связаться с теми, с кем по-прежнему нет связи. Кроме того, наши команды объединяются с местными оперативными группами, чтобы попытаться восстановить работу основных служб и доставить дополнительные припасы в Спрус-Пайн», — говорится в заявлении Quartz Corp.

Кварц: редкий ингредиент для полупроводниковой промышленности

Кварц — важнейший компонент в производстве полупроводников. Его чистота важна для предотвращения повреждения кристалла.

«Вы создаёте невероятно сложные чипы, в некоторых случаях 100 миллиардов транзисторов, 100 миллиардов крошечных устройств, на чипе размером с ноготь большого пальца», — сказал Грегори Аллен, директор Центра искусственного интеллекта и передовых технологий имени Вадхвани при Центре стратегических и международных исследований. «Один не на своём месте атом может привести к дефекту, который может вывести чип из строя».

Хотя кварц встречается во многих местах по всему миру, сверхчистый кварц, считающийся «бриллиантом» полупроводниковой промышленности, добывается преимущественно в шахтах хвойных деревьев. Благодаря своей исключительной чистоте, кварц из хвойных деревьев составляет целых 80–90% мирового предложения, и эта цифра держится в секрете отраслевыми экспертами. Именно этот особый кварц стал незаменимым сырьем для производства микроскопических микросхем, поставляемых крупным производителям полупроводников, таким как тайваньский гигант TSMC.

Некоторые производители микросхем могут поддерживать производство в течение нескольких недель, используя имеющиеся запасы чистого кварца. Однако, если шахты продолжат закрываться, мировая полупроводниковая промышленность столкнётся с серьёзным дефицитом микросхем. Хотя обычный чистый кварц можно заменить, мировые поставки этого типа кварца ограничены и недостаточны для удовлетворения огромного спроса в отрасли.

«Я ожидаю, что в цепочках поставок крупных производителей микросхем возникнут остановки и сбои, пока они ждут возобновления работы этих рудников», — сказал Дэвид Бейдер, профессор и директор Института анализа и обработки данных при Технологическом институте Нью-Джерси.

Более того, даже когда шахты смогут вновь открыться, им все равно понадобится местная инфраструктура, например дороги, для доставки продукции потребителям.

Дефицит полупроводниковых микросхем приведёт к остановке многих отраслей промышленности. Глобальный дефицит микросхем в 2021 году, вызванный пандемией COVID-19, означает, что автопроизводители собирают практически готовые автомобили, которые невозможно отправить из-за отсутствия чипов для реализации критически важных функций, что приводит к росту цен.

По этому вопросу г-н Грегори Аллен заявил: «Большая часть экономики США в той или иной степени зависит от полупроводниковой промышленности как важного источника ресурсов».

Между тем, г-н Сивер Ван прокомментировал: «Этот кварцевый рудник считается национальным стратегическим активом, и я думаю, что федеральное правительство сделает все возможное, чтобы ввести его в эксплуатацию как можно скорее. Все знают, что этот горнодобывающий комплекс очень важен».