ผลกระทบจากการปรับโฉมห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์

เอเชียนับว่ามีอิทธิพลอย่างมากในห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์โลก โดยมี Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) คือผู้ผลิตชิปรายใหญ่ที่สุดในโลก ด้วยรายได้ 13.3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐและส่วนแบ่งการตลาด 52.9% ในไตรมาสที่สองของปี 2021 ตามรายงานของ TrendForce¹ ผู้ให้บริการด้านข้อมูลวิเคราะห์อุตสาหกรรมจากกรุงไทเป ส่วน Samsung ตามมาเป็นอันดับสอง และรองลงมาคือ United Microelectronics Corporation และที่น่าสนใจก็คือมีเพียงบริษัทเดียวที่ไม่ได้มาจากเอเชีย ซึ่งได้แก่ Tower จากอิสราเอลติดอยู่ในรายชื่อ 10 โรงผลิตชิปรายใหญ่ที่สุด ตามการจัดอันดับของ TrendForce

ความยิ่งใหญ่ของผู้ผลิตจากเอเชียไม่ได้พบแค่ในภาคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์เท่านั้น แต่ยังอยู่ในกลุ่มงานออกแบบวงจรรวมด้วย (Integrated Circuit design) เช่นเดียวกับกลุ่มผู้ที่ทำการทดสอบและการบรรจุ บริษัทเอเชียหลายแห่งยังเป็นซัพพลายเออร์รายหลักของอุปกรณ์และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ดูรูปที่ 1 อย่างไรก็ตาม มีหลายปัจจัยที่ช่วยผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนรูปโฉมของห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์โลก

รูปที่ 1 : เอเชียมีบทบาทอย่างมากในห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์โลก

รัฐบาลทั่วโลกต่างต้องการให้ห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์มีทางเลือกในแบบที่ยืดหยุ่นมากขึ้น ภายหลังเกิดภาวะการขาดแคลนชิปเซมิคอนดักเตอร์ในช่วงที่ผ่านมาซึ่งส่งผลกระทบต่อการผลิตรถยนต์ สมาร์ทโฟน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานทั่วไป ปัญหาการขาดแคลนชิปคาดว่าจะทำให้อุตสาหกรรมยานยนต์โลกสูญเสียรายได้ถึง 210 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปีนี้ตามรายงานของ AlixPartners บริษัทที่ปรึกษาสัญชาติอเมริกัน² แม้ว่าปัญหาการขาดแคลนชิปจะมีความเชื่อมโยงกับความต้องการที่ฟื้นตัวอย่างแข็งแกร่งอันเป็นผลมาจากกระแส “work/learn-from-home” และการใช้จ่ายด้านเซมิคอนดักเตอร์ทั่วโลกที่ไม่เพียงพอ แต่มาตรการล็อกดาวน์และการหยุดชะงักของการผลิตที่เป็นผลจาก covid ในเอเชียก็ยิ่งทำให้สถานการณ์ย่ำแย่ลง และก็เป็นเรื่องน่าเสียดายว่าวิธีการแก้ปัญหาการขาดแคลนชิปโดยส่วนใหญ่นั้น มี lead time หรือระยะเวลาการรอสินค้าที่ยาวนาน ดูรูปที่ 2

รูปที่ 2 วิธีแก้ปัญหาการขาดแคลนชิปโดยส่วนใหญ่มี lead times (ระยะเวลารอสินค้า) ที่ยาวนาน

การที่ชิปเซมิคอนดักเตอร์เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในทุกๆ อย่างนับตั้งแต่คอมพิวเตอร์ไปจนถึงอุปกรณ์การดูแลสุขภาพและเครื่องมือทางการทหาร รัฐบาลทั่วโลกต่างเห็นความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการผลิตชิปภายในประเทศของตัวเอง และเมื่อการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของโลกกระจุกตัวอยู่ในเอเชียในสัดส่วนที่สูงเกินกว่า 80% ก็อาจทำให้บรรดาประเทศและบริษัทต่างๆ ต้องตกเป็นตัวประกันจากความเสี่ยงด้านภูมิรัฐศาสตร์ที่เกิดขึ้นภายในภูมิภาคด้วยเช่นกัน

รัฐบาลสหรัฐกำลังวางแผนที่จะยกระดับขีดความสามารถในการออกแบบและผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ภายในประเทศ แม้ว่าบริษัทของสหรัฐจะครองตลาดการผลิตซอฟต์แวร์เพื่อการออกแบบชิปในสัดส่วนถึง 85% แต่กลับผลิตได้เพียง 12% ของการผลิตชิปทั้งหมดเท่านั้น ในกฎหมายว่าด้วยเรื่องนวัตกรรมและการแข่งขันของสหรัฐ ได้มีการจัดสรรเงินอุดหนุนมูลค่า 52 พันล้านดอลลาร์ไว้สำหรับการลงทุนในเซมิคอนดักเตอร์ โดยส่วนหนึ่งในแผนกลยุทธ์ของประเทศก็คือการมีชิปที่ผลิตโดยบริษัทจากเอเชียในสหรัฐมากขึ้น ตัวอย่างเช่น TSMC ได้เริ่มดำเนินการโรงผลิตชิปในรัฐวอชิงตันแล้ว และกำลังลงทุนอีกหลายหมื่นล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานในรัฐแอริโซนา ขณะที่ Samsung ก็มีโรงงานอยู่ในเท็กซัส และเพิ่งประกาศว่าจะลงทุน 17 พันล้านดอลลาร์สหรัฐเพื่อสร้างโรงผลิตรุ่นถัดไปซึ่งน่าจะตั้งอยู่ภายในรัฐเดิม

ฝั่งยุโรปเองก็กำลังมองหาทางที่จะทำให้พึ่งตนเองได้มากขึ้นเช่นกัน เนื่องจากการขาดแคลนชิปส่งผลกระทบฉุดอัตราการเติบโตทางเศรษฐกิจ มีการตั้งเป้าหมายที่จะเพิ่มส่วนแบ่งตลาดโลกสำหรับการผลิตชิปขึ้นสองเท่า มาอยู่ที่ 20% ภายในปี 2030 โดยกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับชิปของยุโรป (European Chips Act) ที่เพิ่งประกาศไปเมื่อเร็วๆ นี้ พยายามที่จะสร้าง ecosystem ของชิปที่ทันสมัยขึ้นภายในภูมิภาค ซึ่งรวมถึงการผลิตที่ไม่เพียงแค่การส่งมอบชิปให้เพียงพอกับความต้องการเท่านั้น แต่ยังจะพัฒนาตลาดใหม่สำหรับเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำของยุโรปด้วย ทั้งนี้ มีแนวโน้มว่าจะมีการนำเสนอสิ่งจูงใจเพิ่มเติมสำหรับการลงทุนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในยุโรปในอนาคต

ในขณะเดียวกัน ญี่ปุ่นก็กำลังพยายามฟื้นฟูความรุ่งเรืองบางอย่างที่ตนเคยมีในอดีต โดยในช่วงปลายทศวรรษ 1980 อุตสาหกรรมชิปของญี่ปุ่นมีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก แต่ส่วนแบ่งการตลาดของประเทศกลับค่อยๆ ลดลงนับตั้งแต่นั้นแม้ว่าญี่ปุ่นจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการผลิตและส่งมอบอุปกรณ์และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในตลาดโลก นายกรัฐมนตรีคนใหม่ของญี่ปุ่น ฟูมิโอะ คิชิดะ ยอมรับว่าเป็นเรื่องยากสำหรับประเทศใดประเทศหนึ่งที่สามารถเป็นผู้จัดหาเทคโนโลยีอันจำเป็นให้ได้ทั้งหมด ซึ่งเขาได้เรียกร้องให้เหล่าประเทศเสรีประชาธิปไตยทั้งหลายมาทำงานร่วมกันเพื่อรักษาห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ให้เป็นไปในแบบที่เป็นมิตร โดยในเดือนมิถุนายน ญี่ปุ่นอนุมัติโครงการวิจัยเซมิคอนดักเตอร์มูลค่า 338 ล้านดอลลาร์สหรัฐกับ TSMC ซึ่งตามรายงานระบุว่า TSMC จะสามารถเริ่มเปิดเดินเครื่องโรงผลิตชิปแห่งแรกในญี่ปุ่นได้ภายในปี 2023³

จีน ในฐานะศูนย์กลางการผลิตที่ใหญ่ที่สุดในโลก และยังเป็นประเทศที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์รายใหญ่ที่สุดด้วยเช่นกัน แต่หากคิดเป็นเพียง 7.6% ของยอดขายชิปทั่วโลก⁴ ในขณะเดียวกัน 95% ของกำลังการผลิตติดตั้งของชิปในจีนนั้น ใช้สำหรับชิปที่มีโหนด 28nm หรือสูงกว่า⁵ ซึ่งเป็นการเดินตามหลังผู้นำในอุตสาหกรรมที่วางแผนจะเปิดตัวสถาปัตยกรรมขนาด 3nm ในอนาคตอันใกล้นี้

ความเร่งด่วนของจีนในการเพิ่มกำลังการผลิตชิปในประเทศและลดการพึ่งพาซัพพลายเออร์ภายนอกเป็นไปอย่างเข้มข้นมากขึ้น หลังจากความตึงเครียดทางการเมืองระหว่างจีนและสหรัฐอเมริกาทวีความรุนแรง การสั่งห้ามส่งออกโดยสหรัฐและพันธมิตรเป็นการกระทำเพื่อป้องกันไม่ให้บริษัทจีนสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีและอุปกรณ์การผลิตชิปขั้นสูง ขณะหนทางของจีนในการบรรลุเป้าหมายพึ่งพาตนเองในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ให้ได้ในสัดส่วน 70% ภายในปี 2025⁶ นั้น จำเป็นต้องใช้เงินทุน กำลังความสามารถ และใช้เวลาอีกมาก

อย่างไรก็ตาม จีนมีขนาดใหญ่สร้างความได้เปรียบ – ความสามารถในการปรับขนาดเทคโนโลยีได้อย่างรวดเร็วเมื่อถึงจุดอิ่มตัวนั้น นับว่าเป็นคุณลักษณะที่หาตัวจับได้ยาก นอกจากนี้ ยังเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการรับจ้างประกอบ บรรจุ และทำการทดสอบ (OSAT) ด้วยส่วนแบ่งการตลาดทั่วโลกอยู่ที่ 38% ในปี 2020 ในขณะเดียวกัน จีนยังเป็นผู้ผลิตเวเฟอร์ต้นน้ำรายสำคัญด้วยกำลังการผลิตแผ่นเวเฟอร์ คิดเป็นสัดส่วน 23% ของโลกซึ่งตั้งอยู่บนจีนแผ่นดินใหญ่ และที่สำคัญก็คืออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนนั้นได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลอย่างมาก

รัฐบาลจีนได้ตกลงจัดสรรงบประมาณในมูลค่า 150 พันล้านดอลลาร์สหรัฐไว้ใช้จนถึงปี 2030 เพื่อสร้าง ecosystem ที่รุ่งโรจน์ทางด้าน IC ภายในประเทศ ซึ่งไม่รวมถึงเงินช่วยเหลือ เงินกู้ดอกเบี้ยต่ำ ค่าสาธารณูปโภคที่ถูกลง และต้นทุนที่ดินที่ลดลงซึ่งเป็นประโยชน์ต่อทั้งอุตสาหกรรม ทั้งนี้ จากข้อมูลของ Boston Consulting Group ต้นทุนในการสร้างและดำเนินการโรงผลิต fab ในประเทศจีนนั้น อยู่ต่ำกว่าสหรัฐอเมริกา 37% โดยที่สัดส่วน 43% ของทุนจดทะเบียน (รวมทั้งหมด 51 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ) ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนนั้น เป็นส่วนของรัฐบาลจีน ทั้งที่เป็นเจ้าของโดยตรงหรือโดยอ้อมหรือที่รัฐมีบทบาทในการควบคุม ซึ่งเรียกได้ว่ารัฐมีอิทธิพลอย่างมากต่อการกำหนดทิศทางของอุตสาหกรรม ดูรูปที่ 3

รูปที่ 3 : ส่วนของทุน (พันล้านดอลลาร์สหรัฐ) และสัดส่วนเปอร์เซ็นต์ที่แสดงความเป็นเจ้าของ

ในเวลาอันใกล้นี้ เอเชียมีแนวโน้มที่จะยังคงมีอิทธิพลอย่างมากในห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์ต่อไป เนื่องจากการสร้างทางเลือกที่มีศักยภาพนั้นต้องใช้เวลา เงินทุน ความเชี่ยวชาญ และระบบนิเวศสนับสนุน การที่ซัพพลายของเซมิคอนดักเตอร์แบบลอจิก (logic semiconductors) มีไม่เพียงพอ ซึ่งรวมถึงไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) และวงจรรวมที่มีความสามารถจัดการพลังงาน (PMICs) ตลอดจนกระแสการแปลงเป็นดิจิทัลที่เพิ่มขึ้นนั้น ห่วงโซ่คุณค่าของเซมิคอนดักเตอร์แบบลอจิกจึงมีแนวโน้มที่จะนำเสนอโอกาสที่น่าสนใจแก่ผู้ลงทุน

ในระยะยาว ห่วงโซ่อุปทานที่อยู่ใกล้อาจส่งผลให้ระยะเวลาในการรอสินค้าลดลง มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น และลดต้นทุนสำหรับผู้ผลิตในประเทศพัฒนาแล้ว การที่มีแหล่งชิปเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งมีความแน่นอนมากขึ้นก็อาจช่วยให้สหรัฐ ยุโรป และญี่ปุ่น มีความมั่นคงทางเศรษฐกิจดีขึ้นท่ามกลางความตึงเครียดทางการค้าที่ทวีความรุนแรงทั่วโลก ในขณะเดียวกัน TSMC และ Samsung ซึ่งกำลังอยู่ระหว่างการจัดตั้งโรงงานเพิ่มเติมนอกภูมิภาคเอเชียก็อาจได้รับประโยชน์จากการมีฐานการผลิตและรายได้ที่กระจายความเสี่ยงออกไปมากขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อซัพพลายเออร์ด้านอุปกรณ์และวัสดุภายในแต่ละประเทศ บริษัทที่มีฐานการดำเนินงานที่แข็งแกร่งขึ้นในสหรัฐอเมริกาและยุโรปอาจได้รับประโยชน์มากขึ้นจากความสำเร็จของการปรับโฉมห่วงโซ่อุปทานเซมิคอนดักเตอร์โลก ในขณะเดียวกัน แม้ว่าจีนจะเผชิญกับความท้าทาย แต่ก็มีแนวโน้มว่าประเทศจะสามารถพัฒนาและผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในระดับที่นำไปแข่งขันได้และตรงตามเป้าหมายของตน