Pandemi, ticaret savaşı, yangınlar, kuraklık ve kar fırtınaları üst üste gelince, küresel çapta çip kıtlığı baş gösterdi. Sadece ocak ayında dünya üzerinde 40 milyar dolarlık çip satıldı, üreticiler her gün artan talebe yetişemez oldu. Çip kıtlığı hafife alınacak bir kriz değil, çünkü saatlerden buzdolaplarına kadar neredeyse tüm elektronik cihazların çiplere ihtiyacı var. Özellikle de otomotiv sektörünün. Otomotivde yaşanan çip sıkıntısı, Türkiye’yi de doğrudan etkilemiş durumda. Oyak Renault, Bursa’da üretime 1 hafta ara verirken, Tofaş da 5 Nisan’a kadar iki hafta süreyle üretime durdurduğunu duyurdu. Avrupa’da da Volkswagen, Toyota, Peugeot gibi devler düşük kapasite ile üretim yapıyor. Türkiye’de bazı markalar bu yüzden araç bulunurluğu konusunda problemlerle karşılaşmaya başladı. Herkesin korkusu, salgının başında üretim durduğunda ortaya çıkan otomobil tedarik sorununun tekrarlanması. Araştırma ve danışmanlık şirketi IHS Markit de son gelişmeler üzerine çip krizinin faturasını revize etti. Üretimde ilk çeyrekte 672 bin adetlik kayıp yaşanacağını öngören IHS Markit, bu rakamı 1 milyona yükseltti. Krizin işaret fişeğini yakan, pandemi döneminde araç satışlarında yaşanan yüzde 50’lik düşüş oldu. Bu tablo üzerine otomotiv sektörü üretimi yavaşlattı, parça siparişlerini de azalttı. Bu parçalar arasında çok sayıda çip de yer alıyordu. Çünkü modern otomobiller frenlemeden direksiyona, aydınlatmadan motoruna kadar her şeyi kontrol etmek için onlarca çip barındırıyor. Bir otomobilde ortalama 20 çip kullanılıyor. Audi Q7 gibi bazı modellerde bu sayı 38’e kadar çıkıyor. Hava yastığı, ABS, ESP, park kamerası, park sensörü, park yardımcısı, elektronik park freni, dört çeker sistem, motor, kapı, ışıklandırma, müzik sistemi, bilgi-eğlence ekranı, mikrofon gibi sistemleri çipler yönetiyor. Aynı zamanda, dizüstü bilgisayarlar ve akıllı telefonlar gibi ev-ofis eşyalarına yönelik ekstra talebin de krizin bu noktaya gelmesinde payı var. Pandemiyle birlikte birçok insan evden çalışmaya başladı. Aynı dönemde oyun konsollarına talep de patladı. Herkes zihnini küresel salgından uzak tutacak bir şeylerin arayışına girdi. Bu gelişme karşısında üreticiler, talep daralması yaşanan otomobiller yerine akıllı telefon, dizüstü bilgisayar ve tabletler için çip üretimine ağırlık verdi. Fakat aynı kriz orada da mevcut. Sony, PS5 oyun konsolunun üretimini askıya aldı, Microsoft, Xbox Series X’in üretimini durdurdu. Samsung da Galaxy Note telefonunun piyasaya çıkışını ertelemeyi düşünüyor. Kriz o kadar büyük ki, ABD Başkanı Joe Biden geçen ay ABD’nin çip üretim kapasitesini artırmak için 37 milyar dolar harcanmasını öngören bir idari emir imzaladı. Intel, Arizona’da iki yeni çip fabrikası kurmak için 20 milyar dolarlık bütçe ayırdığını açıkladı. Avrupa Birliği’de 2030’a kadar küresel çip üretiminin yüzde 20’sini karşılama hedefi koydu. Aslında dünyada çip üretimi tarihin en yüksek seviyelerinde. Yarı İletken Endüstrisi Derneği (SIA), Ocak 2021’deki yonga satışlarının geçen yılın aynı ayına göre yüzde 13.2 artışla 40 milyar dolara ulaştığını söylüyor. Fakat üretim, talebi karşılamaya yetmiyor.
Üretim neden artırılamıyor?
Birçok şirket, maliyetleri düşürmek için düşük stok seviyeleriyle çalışıyor. Ayrıca yarı iletken üretimi yapan fabrikaların kapasitesi sınırlı. Yeni fabrikalar inşa etmek büyük yatırım gerektiyor, üretime geçebilmek de en az birkaç yıl alıyor. Dünyadaki bilgisayar çipi arzının çoğu Tayvan’dan geliyor. En büyük üretici Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC). ABD ile Çin arasındaki ticaret savaşı, işi daha karmaşık hale getiriyor. ABD’li çip şirketi Xilinx, eski Başkan Donald Trump’ın Huawei’yi kara listeye koymasının ardından bu ülkeye yaptığı satışı askıya almak zorunda kaldı. Çin şu anda kendi çip üretim tesislerini inşa etmeye çalışıyor. Bu arada ABD de aynısını yapıyor, TSMC’yi kendi ülkesinde 12 milyar dolarlık çip fabrikası kurmaya ikna etmek için uğraşıyor. Herkes kendi çip tedarikini garanti edebilmek istiyor ve mevcut kıtlık bunu daha da yüksek bir öncelik haline getirdi. Tüm bunlar yeterli değilmiş gibi, çip üreticilerinin karşısında bir de iklim krizi var. Üretim süreci çok fazla su gerektiriyor. TSMC, düzinelerce şirket için çip üretiyor ve normal koşullarda günde 156 bin ton su kullanıyor. Ancak şu anda Tayvan’da ciddi kuraklıklar var, rezervuarlar kuruyor ve firma fabrikaya kamyonlarla su taşıyor.
Suyla ne alakası var?
Çiplerdeki transistörlerin büyüklüğü alyuvar hücrelerinin 200’de biri kadar. Parmak ucu büyüklüğünde bir yarı iletken plakada milyonlarca transistör bulunuyor. Transistörler plakalara lazerle çakılıyor. Transistörleri bu boyuta getirebilmek için uygulanan prosedürün en önemli araçlarından biri su. Lazer, bir su katmanından geçirildiğinde büyüteçten çıkan güneş ışığı gibi, keskinliği artıyor; her bir transistörü, en küçük bakteriden 5 kat daha küçük hale gelecek şekilde boyutlandırıyor.
Üstelik fazlası da var. Ekim ayında Japonya’da bir yonga fabrikasında yangın çıktı , Teksas’taki aşırı soğuk bir fabrikanın kapanmasına neden oldu.
Ne kadar sürecek?
Bazı analistler, üretimin yoluna girmesinin bir yıl kadar süreceğini, ardından çeşitli şirketlerdeki stok seviyelerinin normal düzeye ulaşmasının altı ay daha alacağını söylüyor. ABD’li yonga üreticisi Broadcom, 2021 üretiminin yüzde 90’ının şimdiden satın alındığını açıkladı. Diğer veriler, çip endüstrisinin son birkaç yıldır üretim kapasitesinin sınırına dayandığını gösteriyor.
Bu yüzden daha önce de doğal afetler nedeniyle geçici “çip kıtlıkları” yaşanmıştı.
Çip nedir?
Çipleri olmazsa olmaz yapan, üstlendikleri temel görev. Buna “elektriği yönetmek” diyebiliriz. En yalın haliyle, hepsi aslında transistör. 100 yıl önce vakumlu tüplerle çalışan radyolardaki lambalarla bugün kullandığımız bilgisayarlar aynı temel fonksiyon üzerinde çalışıyor. Elektriği kuvvetlendiriyorlar, anahtarlama yaparak sinyali kesip açıyorlar.
Aradaki en büyük fark, bir radyoyu bir transistör çalıştırabilirken, bilgisayar işlemcilerinde yüz milyonlarca transistör bulunması. Bu minik transistörlerin akımı her açıp kapatışı, bilgisayar dilinde birler ve sıfırlar olarak işleniyor ve yüz milyonlarca transistörden gelen sinyaller, yazı, video ya da oyun olarak ekranda beliriyor.
Bu kadar transistörü küçücük bir alana sığdırmak büyük maharet ama asıl meydan okuma, onları ahenkli bir şekilde çalıştırabilmek. Bunu sağlayan da transistörlerin üzerine yerleştirildiği silikon levhalar. Yarı iletken özelliğiyle silikon, normalde yalıtkan, elektrikle uyarıldığında ise iletken gibi davranıyor. Bu yapısıyla, transistörlerin kusursuz şekilde yönetilebilmesine olanak sağlıyor.
Çiplerde kullanılan “silikon” kumdan elde ediliyor. Kumun içinde yüzde 25 oranında silikon var. Bu madde, oldukça meşakkatli bir süreç sonunda saflaştırılabiliyor. Bu üretim süreci de çip krizinin nedenlerinden biri.