Полупроводниковым заводам могут потребоваться миллионы галлонов воды для работы, но это не мешает гигантским компаниям по производству чипов планировать новые заводы в выжженном штате Аризона. (Элизабет Пламб/shutterstock.com)
Аризона распростерла объятья для Intel (INTC) и Taiwan Semiconductor Manufacturing (TSM), несмотря на то, что засуха усиливается на выжженном западе США. Планы по строительству новых заводов по производству чипов в штате укрепили акции Intel и TSM, а также другие компании полупроводников на фоне глобальной нехватки чипов.
Если Intel и Taiwan Semi правы, выбрав Аризону в качестве места для строительства новых многомиллиардных заводов по производству полупроводников, или "фабрик", они смогут производить миллионы электронных чипов, даже если региональные засухи ухудшатся. Очистка сточных вод, рециркуляция и сохранение воды- все это играет большую роль в их планах.
Ставки велики как для акций чипов, так и для клиентов компаний, поставщиков и местных сообществ. Заводы в Аризоне могли бы не только помочь облегчить нехватку чипов, но и внести свой вклад в безопасность производства полупроводников в США.
Но что может пойти не так в условиях глобального изменения климата? Taiwan Semi, крупнейший контрактный производитель полупроводников, уже имеет дело с самой сильной засухой на Тайване за последние 56 лет.
Тодд Брэди, старший директор Intel по глобальным связям с общественностью и устойчивому развитию, говорит, что Intel уверена, что ее две новые фабрики в пригороде Феникса Чандлер будут экономически процветать в пустыне.
"Нет, у нас нет проблем, иначе мы не планировали бы инвестиции в размере 20 миллиардов долларов", - сказал Брэди в интервью. - Мы провели много времени в Аризоне. Мы сделали большой анализ воды."
У Intel уже есть четыре завода по производству чипов в Аризоне. Он планирует построить литейные заводы, которые производят полупроводники для других компаний, как это делает Taiwan Semi.
Intel: Решение Проблемы На Фоне Нехватки Чипов
Ристо Пухакка, президент VLSI Research, сказал IBD, что компании, производящие чипы, учитывают ряд факторов при принятии решения о том, где их разместить. К ним относятся налоговые льготы, наличие местных талантов и факторы цепочки поставок.
Местные органы власти часто соперничают за новые высокооплачиваемые рабочие места. Intel ожидает, что ее новые фабрики создадут 3000 постоянных высокотехнологичных рабочих мест и поддержат, по оценкам, 15 000 других местных долгосрочных рабочих мест.
Производители оборудования, такие как Applied Materials (AMAT) и ASML Holding (ASML), также ожидают увеличения расходов тайваньской Semi и Intel.
Все это подчеркивает нынешнюю нехватку чипов, которая усиливает потребность в новых фабриках. Компании, которые нуждаются в надежных поставках чипов для производства своих собственных продуктов, часто оказываются неспособными сделать это. Глобальный дефицит чипов обусловлен повышенным спросом в таких секторах, как бытовая электроника и автомобили. Дисбаланс запасов, связанный с пандемией коронавируса, усугубил проблемы с поставками.
Аризона соответствует еще одной цели многих наблюдателей отрасли. Поскольку нехватка чипов давит на производителей, клиенты и правительственные чиновники призывают полупроводниковую промышленность не просто увеличить производственные мощности, но и сделать это именно в США. По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности, доля США в мировом производстве чипов снизилась всего до 12% по состоянию на сентябрь 2020 года по сравнению с 37% в 1990 году.
Microsoft (MSFT), Amazon.com (AMZN) и Google Alphabet (GOOGL) входят в число технологических компаний, подталкивающих США к увеличению внутреннего производства на фоне дефицита чипов и напряженности в торговле США с Китаем.
Геополитические Опасения Усугубляют Проблемы Нехватки Чипов
Пекин добавил больше беспокойства и оказал давление на акции TSM, активизировав военные учения, угрожающие Тайваню.
Intel, у которой уже есть мощности в Аризоне, планирует начать строительство своих новых фабрик в штате к 2023 году. (Reuters/Newscom)
"Мировая экономика в настоящее время сильно зависит от полупроводников, поставляемых из Тайваня, и это создает глобальный риск, учитывая недавнюю геополитическую напряженность", - сказал аналитик Raymond James Крис Касо в своем отчете для клиентов.
У Intel есть еще одна причина для расширения из-за растущей конкуренции со стороны Advanced Micro Devices (AMD), которая в последние годы опережает Intel буквально во всем. Таким образом, теперь Intel планирует также сотрудничать с TSM в литейном бизнесе через свои запланированные мощности в Аризоне.
Intel планирует начать строительство новых фабрик в Аризоне в 2023 году. Они являются ключом к переходу Intel на комплектующие TSM и Samsung в контрактном производстве. Эти планы знаменуют собой большой стратегический сдвиг со стороны нового исполнительного директора Intel Пэта Гелсингера.
Intel: Проблемы В Производстве Других Проектов
Intel не раскрыла, какие передовые технологии будут использоваться в новых фабриках и сколько пластин в месяц они будут выпускать. Пластины (англ. wafers)- это ультратонкие круглые кусочки полупроводникового материала, используемые для изготовления микрочипов.
Что касается тайваньского Semi, представитель отказался комментировать планы Аризоны по электронной почте. Но в начале апреля компания заявила, что планирует инвестировать 100 миллиардов долларов в течение следующих трех лет для увеличения производственных мощностей по всему миру.
Аналитики ожидают, что к 2024 году новый тайваньский полукомбинат в Фениксе первоначально будет производить 20 000 пластин в месяц. Аналитики в полупроводниковой промышленности предполагают, что Taiwan Semi может со временем увеличить объем производства до 100 000 пластин в месяц, что сделает его первым предприятием в регионе.
Так как же эти два гиганта чипов могут быть так уверены в решении проблемы нехватки чипов, разбив лагерь в выжженной Аризоне? Они будут использовать миллионы галлонов ультра- очищенной воды для производства полупроводников.
Производители Чипов Оценивают Доступность Воды В Аризоне
Частично ответ кроется в тенденциях водопользования Аризоны, которые менее ужасны, чем могут показаться, даже по мере роста населения и промышленности штата.
Река Колорадо является ключевым источником воды для Аризоны и шести других штатов. (Рэй Редстоун - stock.adobe.com)
Орошение сельского хозяйства поглощает большую часть воды из реки Колорадо, ключевого источника воды для Аризоны, а также шести других штатов.
"Люди действительно удивляются, узнав, что количество воды, используемой сегодня, примерно такое же, как и 50 лет назад в столичном районе Феникс", - сказал Брэди из Intel.
"Причина в том, что подавляющее большинство воды, используемой на западе США, используется для сельского хозяйства", - сказал он. "Таким образом, по мере роста города (Чандлера) они заменяют сельское хозяйство жилым, коммерческим и промышленным, которое в чистом виде использует гораздо меньше воды, чем сельское хозяйство."
Брэди продолжил: "Сказав это, мы смотрим вперед и спрашиваем себя, что мы можем сделать, чтобы быть активными. Вот где мы поставили эту долгосрочную, позитивную для воды цель на период до 2030 года. И именно поэтому мы инвестируем в эти общественные проекты, которые могут вернуть воду в реку Колорадо, реку Верде и другие реки в Аризоне, потому что всегда нужно быть готовым к новым вызовам".
TSM: Компенсирование Потребления Воды За Счет Рециркуляции
В то время как производители чипов используют много воды, они компенсируют это переработкой, говорит Скотт Джонс, президент исследовательской фирмы по полупроводникам IC Knowledge. По его оценкам, фабрика, производящая 40 000 пластин в месяц с использованием 5-нанометровой технологии обработки, будет использовать примерно 50 миллионов галлонов воды. Нанометр, который измеряет ширину микросхемы, составляет одну миллиардную метра.
"Использование воды без рециркуляции зависит от размера пластины и сложности процесса", - сказал Джонс. "300-мм (12-дюймовые) пластины, используемые сегодня на переднем крае, более эффективны для воды, чем 200-мм пластины, которые были распространены 20 лет назад."
Джонс добавил: "Однако со временем процессы становятся все более сложными, и потребление воды на одну пластину растет, если вы не рассматриваете переработку. Без переработки я не верю, что (Taiwan Semi) смог бы расшириться на Тайване так, как они это сделали."
Taiwan Semi рассчитывает инвестировать 100 миллиардов долларов в течение следующих трех лет для увеличения производственных мощностей. (TSMC)
В отчете Taiwan Semiconductor говорится, что в 2019 году она достигла 86,7% рециркуляции воды, включая сточные воды и технологии повторного использования. Taiwan Semi планирует в этом году построить на Тайване завод по "рекультивации" воды, который будет повторно использовать воду для производства пластин.
Как Intel Перерабатывает Воду
В 2019 году Intel заявила, что использовала 12,6 миллиарда галлонов пресной воды во всем мире. Это на 40% больше, чем 9 миллиардов галлонов в 2015 году. Из пресной воды, которую он использовал в 2019 году, Intel говорит, что около 80% было возвращено местным органам власти в качестве очищенных сточных вод.
Местные органы власти используют большую часть воды, которую возвращает Intel. Вода идет на сельскохозяйственное орошение, коммерческое использование и промышленные цели или обратно в водоразделы. Intel повторно использует ограниченное количество в своих зданиях и производственных системах.
Кроме того, Intel заявила, что переработка и сохранение на месте на заводах по производству чипов "сэкономили" 4,4 миллиарда галлонов в 2019 году. Это было больше, чем 4,1 миллиарда галлонов в 2015 году. Intel повторно использует переработанную воду для градирен и скрубберов, которые уменьшают загрязнение воздуха.
Intel управляет тремя заводами по переработке воды на месте — в Орегоне, Аризоне и Израиле. Завод в Хиллсборо в Орегоне- самый большой. Предприятие по переработке отходов в кампусе Окотилло в Чандлере ежедневно перерабатывает более 9 миллионов галлонов воды.
В 2017 году Intel поставила перед собой цель к 2025 году вернуть 100% своего водопотребления общинам и водоразделам. Хотя Intel заявляет, что находится на пути к достижению этой цели, недавно она поставила новую цель на 2030 год. К тому времени Intel планирует стать "водно- позитивной" — то есть возвращать и восстанавливать большее количество пресной воды, чем она потребляет.
Роль Воды В Технологии Производства Чипов
Оборудование для производства стружки очищает, разглаживает, печет, химически покрывает и травит электрические пути в кремниевых пластинах. Чипы памяти и умные микропроцессоры теперь требуют более сложных этапов обработки на пластину.
Для стружечных заводов требуется сверхчистая вода, примерно в 1000 раз более чистая, чем питьевая вода. В Аризоне Intel обрабатывает "жесткую" воду, в которой больше минералов, прежде чем использовать ее для производства. Примеси в воде могут загрязнять поверхности пластин, приводя к дефектам стружки.
Большие кремниевые пластины и более продвинутая обработка дают больше чипов на пластину. Брэди говорит, что заводы Intel в среднем используют на 40% меньше воды на чип, чем десять лет назад.
Представитель компании Applied Materials Рикки Градвол заявил по электронной почте, что поставщик чипового оборудования может внести свой вклад в сокращение потребления воды. "Но это действительно зависит от производителей чипов относительно того, как они реализуют свои процессы", - сказал он.
Он добавил, что "все продукты и процессы прикладных материалов, разрабатываемые с 2018 года, отражают применение методов и принципов "Проектирования для устойчивого развития". Это включает в себя четкие проектные цели по оптимизации использования энергии и воды."
Intel: Попытка Восстановить Воду
Однако самое важное- сохранить открытыми запасы воды из реки Колорадо. Именно там Аризона получает почти 40% своей воды. Сельское хозяйство потребляет примерно 70% стока реки Колорадо. А река обеспечивает водой 40 миллионов человек в семи юго-западных штатах.
Очистные сооружения позволяют таким городам, как Финикс и Тусон, повторно использовать почти все свои запасы воды. Тем не менее, ученые предупреждают, что без сокращений потребления, река Колорадо может столкнуться с кризисом к 2050 году из-за изменения климата.
В 2019 году семь штатов договорились предпринять шаги по защите двух крупнейших водохранилищ- озера Мид и озера Пауэлл. Их пропускная способность снижается с 2000 года на фоне региональной засухи. Эксперты считают, что в этом году антропогенные озера сократятся до исторического минимума. Это может привести к тому, что федеральное правительство объявит чрезвычайное положение.
Проекты по восстановлению, финансируемые Intel, сыграли бы определенную роль в том, чтобы превратить компанию в "водно-позитивную" по воде, которую она использует. К этому относятся методы управления водными ресурсами и их сохранения, а также инвестиции. В Аризоне Intel профинансировала 16 проектов по восстановлению водных ресурсов.
Производители Чипов Инвестируют В Сохранение Водных Ресурсов
Есть ли у Intel гарантии, что она сможет найти воду в случае строгого нормирования?
"У нас есть контрактные соглашения с муниципалитетами, чтобы обеспечить достаточное водоснабжение наших заводов", - сказал представитель Intel.
Большие кремниевые пластины и более продвинутая обработка дают больше чипов на пластину и уменьшают количество воды, используемой в производстве. (Макросъемка/shutterstock.com)
Кроме того, Intel заявляет, что за последнее десятилетие она инвестировала более 1 миллиарда долларов в проекты по сохранению водных ресурсов.
"Это то, чем мы занимаемся уже 20-30 лет", - сказал Брэди из Intel. "Вода важна для нашей промышленности. Заглядывая вперед, планируя, работая над тем, чтобы быть более эффективными в наших собственных операциях, а также инвестируя за пределами наших операций, чтобы мы могли уменьшить воздействие воды на наши общины, - это часть того, как мы ведем бизнес."
Еще предстоит выяснить, обеспечат ли запланированные Intel заводы в Аризоне плацдарм для литейного производства, к которому она стремится. В недавней заметке для клиентов аналитики Intel в Bank of America заявили, что прибыльность литейного бизнеса компании зависит от государственных субсидий или налоговых льгот США. Акции Intel сталкиваются с проблемами, поскольку компания пытается производить множество различных конструкций чипов, говорит Пухакка из VLSI.
-Литейное производство-это совсем другое дело, - сказал Пухакка. "Сложность управления производством возрастает. На раннем этапе Intel может сосредоточиться на привлечении крупных клиентов, но в конечном итоге им придется создать возможности для обработки многих проектов в любой момент времени. Есть большие стратегические решения, которые Intel должна принять в отношении того, к какому портфелю клиентов они стремятся."
Акции TSM И Акции Intel
Опасения по поводу нехватки полупроводников и ее влияния на прибыль сказались на запасах чипов. Фондовая группа IBD Electronics-Semiconductor Manufacturing занимает 136-е место из 197 отраслей, отслеживаемых по итогам шести месяцев.
Акции TSM недавно выпали из списка лидеров IBD. Таблица лидеров-это кураторский список ведущих акций IBD, которые выделяются по техническим и фундаментальным показателям. Акции выросли на 134% с прорыва на отметке 60,74 в июле прошлого года до пика в 142,20 в феврале, но с тех пор потеряли позиции и работают хуже рынка. Он торгуется около 117. Узнайте больше о запасах TSM во время проверки запасов IBD.
9 апреля акции Intel достигли 12-месячного максимума в 68,49 доллара. Но акции резко упали из-за разочаровывающих прогнозов Intel на вторую половину 2021 года. Сейчас акции торгуются около 57.
Вам может понравиться:
Не является инвестиционной рекомендацией.
Источник Investor's Business Daily