सेमी कंडक्टरचा तुटवडा आणि जागतिक बाजार | Sakal
sakal

बोलून बातमी शोधा

सेमी कंडक्टरचा तुटवडा आणि जागतिक बाजार}
सेमी कंडक्टरचा तुटवडा आणि जागतिक बाजार

सेमी कंडक्टरचा तुटवडा आणि जागतिक बाजार

जगभरातील मोठे उद्योग, बहुराष्ट्रीय कंपन्या आणि मोठे उद्योगपती सेमीकंडक्टरच्या (Semiconductor) (अर्धसंवाहकाच्या) तुटवड्याने गेल्या काही महिन्यांपासून चिंतीत आहेत. सेमीकंडक्टरच्या तुटविड्याचा परिणाम जगातील सर्व मोठ्या उद्योगांवर झाला आहे. विशेषतः वाहन उद्योग आणि इलेक्ट्रॉनिक उद्योगाला याचा मोठा फटका बसला आहे. सेमीकंडक्टरचा हा तुटवडा इतक्यात कमी होण्याची शक्यता नाही. साधारणतः २०२२च्या दुसऱ्या तिमाहीपर्यंत हा तुटवडा जाणवण्याची शक्यता आहे. (Semiconductor shortage and global market)

कोरोनाच्या जागतिक साथीतून सावरत असताना वाहन उद्योगाला मोठा फटका बसला. सेमीकंडक्टर चिपचा (अर्धसंवाहक चिप) तुटवडा निर्माण झाल्याने टोयोटा, जनरल मोटर्स, फोक्सवॅगन, सुझुकी, ह्युंदाई, टाटा मोटर्स आदी कंपन्यांनी त्यांचे उत्पादन ४० टक्के कमी केले. गेल्यावर्षी म्हणजे २०२०मध्ये जगभरात ९.२० कोटी वाहनांची निर्मिती करण्यात आली होती. त्यात या आर्थिक वर्षी १६ टक्के घट झाली होती. कोरोनाचा संसर्गामुळे हा परिणाम झाला होता.

हेही वाचा: ‘सेन्सेक्स’ने विक्रमी पातळी गाठली; पुढे काय?

केवळ मोटारीच नव्हे, तर लॅपटॉप, स्मार्टफोन, घरगुती उपकरणे, गेमिंग कन्सोल आदी इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंमध्ये सेमीकंडक्टर चिपचा उपयोग केला जातो. थोडक्यात सांगायचे झाले तर `अत्याधुनिक` या व्याख्येत बसणाऱ्या सर्व उपकरणांमध्ये, वस्तूंमध्ये सेमीकंडक्टरचा वापर केला जातो. एखाद्या उपकरणाचा `डिस्प्ले` सुरू करण्यापासून माहितीची (डेटाची) देवाण-घेवाण करण्यापर्यंत प्रत्येक गोष्टीसाठी सेमीकंडक्टरचा वापर केला जातो. त्यामुळे या सेमीकंडक्टरच्या तुटवड्याचा परिणाम मोटारी, फ्रीज, टीव्ही, लॅपटॉप आणि इतर उपकरणांच्या उत्पादनावर झाला. सेमीकंडक्टरचा आकार आता कमी होत होत एका छोट्या चकती एवढा झाला आहे. एका `चिप`मध्ये अनेक सेमीकंडक्टर असतात. एकाचवेळी अनेक प्रकारची कामे करण्याची त्यांची क्षमता असते.

चांगल्या प्रतीची सेमीकंडक्टर चिप तयार करण्यासाठी बराच कालावधी लागतो, तसेच धूळरहीत खोल्या, मोठी यंत्रसामुग्रीची गरज असते. तैवान सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंग कॉर्पोरेशन (टीएसएमसी) ही सेमीकंडक्टर चिप बनविणारी जगातील सर्वांत मोठी कंपनी आहे. क्लालकॉम, एनव्हिडिआ आणि ऍपल या मोठ्या कंपन्या त्यांचे ग्राहक आहेत. जगातीलल चिप व्यवसायापैकी ५६ टक्क्यांहून अधिक व्यवसाय ही कंपनी करते.

कोरोनाच्या संसर्गाच्या काळात इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंच्या विक्रीत प्रचंड वाढ झाली. त्यामुळे सेमीकंडक्टर चिपची मागणीही वाढली. परंतु, कोरोनाची साथ हेच एकमेव कारण सेमीकंडक्टर चिपच्या तुटवड्यासाठी नाहीये. अमेरिका आणि चीन यांच्यातील वाढलेला तणाव हेही एक कारण आहे. उदाहरण द्यायचे झाले, तर हुवेई ही कंपनी अमेरिकेत व्यवसाय करते. अमेरिकेत अनेक कंपन्यांना चिप पुरविण्याचे काम ही कंपनी करते. मात्र अमेरिकेने या कंपनीला काळ्या यादीत टाकले. चीनबरोबरील संबंध सुरळीत करण्याची गरज इंटेल कंपनीचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी पॅट जेलसिंजर यांनीही व्यक्त केली आहे. सर्वसाधारणपणे सेमीकंडक्टर चिपची मागणी नोंदविल्यानंतर ती मिळण्यासाठी यावर्षी जुलैपर्यंत सहा आठवड्यांचा कालावधी लागत होता. तोच कालावधी ऑगस्टमध्ये २१ आठवड्यांपर्यंत वाढला. आता या कालावधीत आणखी वाढ झाली आहे.

सेमीकंडक्टर चिपच्या तुटवड्याने वाहन उद्योगाचे या वर्षअखेरीपर्यंत २१० अब्ज डॉलरचे नुकसान होऊ शकते असा अंदाज एलिक्स या जागतिक सल्लागार संस्थेने व्यक्त केला आहे. सोसायटी ऑफ इंडियन अटोमोटिव्ह मॅन्यूफॅक्चरर्सच्या माहितीनुसार यावर्षी ऑगस्टमध्ये गेल्यावर्षीच्या ऑगस्टपेक्षा ११ टक्के घट वाहन विक्रीत नोंदविली गेली. सेमीकंडक्टरच्या तुटवड्याने भारतातील मोठी मोटार कंपनी मारूती सुझुकीने आपले उत्पादन सप्टेंबर महिन्यात ६० टक्क्यांनी कमी केले. महिंद्रा अँड महिंद्रा कंपनीने आपले उत्पादन २० ते २५ टक्क्यांनी कमी केले. वाहन उत्पादक कंपन्या आता महिन्यातून एकदा तरी `नो प्रॉडक्शन डे` पाळण्याच्या तयारीत आहेत.

भारतात एक एप्रिल २०२१पासून भारत मानक ६ या मानकांची अंमलबजावणी सुरू झाली आहे. हा निर्णय आधीच झाला होता. त्यामुळे त्याच्या आधीच्या आर्थिक वर्षात भारतातील वाहन निर्मिती १५ टक्क्यांनी घटली होती. कोरोना संसर्गाच्या संकटामुळे त्यात आणखी घट यावर्षी अपेक्षित आहे.

हेही वाचा: जीवनाचा नाही भरवसा! कुटंबीयांसाठी एवढं कराच

सेमीकंडक्टर चिप

इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालींचा वापर आता जवळजवळ प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणात होऊ लागला आहे. आपल्या आवाजाद्वारे म्हणजे तोंडी सूचना देऊन मोबाईलमध्ये एखादी गोष्ट शोधणे किंवा एखादा पत्ता शोधणे किंवा दुसऱ्या व्यक्तीला फोन लावणे, जीपीएस प्रणाली, गूगल नकाशे व त्यांच्या साह्याने मार्गक्रमण, विविध उपकरणांमधईल कॅमेऱ्यांचे नियंत्रण, किल्लीशिवाय दार उघण्याची मोटारींतील किंवा स्मार्ट होममधईल यंत्रणा, मोटारीच्या पुढच्या काचेवर पाणी पडताच सुरू होणारे वायपर, वाहनांच्या इंजिनांची कार्यक्षमता वाढवी यासाठी वापरले जाणारी यंत्रणा, अँटी लॉक ब्रेकिंग सिस्टीम (एबीएस), वाहनांचे इंजिन किल्लीशिवाय सुरू करणारी यंत्रणा, आपल्या हातांच्या हालचालींनुसार पुढे-मागे धावणारी खेळण्यातील मोटार, हातांच्या खुणा ओळखून त्यानुसार छायाचित्र काढणारी डिजिटल कॅमेऱ्यातील यंत्रणा, खाणा-खुणांद्वारे स्मार्ट टीव्हीचे नियंत्रण... अशी कितीतरी उदाहरणे सांगता येतील. या प्रत्येक उपकरणात सेमीकंडक्टर चिप बसविण्यात येते आणि चिपच्या साह्यानेच सर्व कृती करता येतात. मोटारींचेच उदाहरण द्याचे झाले, तर आधी एखाद्या चिपवर चालणाऱ्या यंत्रणेचा समावेश केला जायचा. आता सर्व अत्याधुनिक सोयींसाठी १५ ते २० चिपचा वापर एकाच मोटारीत केलेला असतो. मोटारींच्या इंजिनामध्ये इंधनाचे ज्वलन होऊन वायू बाहेर टाकले जातात. त्यांच्यावर नियंत्रण ठेवण्याचे काम सेमीकंडक्टर चिपमार्फत केले जाते. एका बड्या कंपनीने साधारण दोन वर्षांपूर्वी आपल्या चिपमध्ये फेरफार करून आपली मोटार कमी प्रदूषण करते असे दाखवून दिले होते. नंतर त्यांची लबाडी उघडकीस आल्यानंतर त्यांना त्या बॅचच्या सर्व मोटारी परत बोलवाव्या लागल्या होत्या.

पूर्वी वाहनागणिक वापरल्या जाणाऱ्या एक किंवा दोन इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालींची जागा आता १५ ते २० इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालींनी घेतली आहे. या इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालींमधला मुख्य घटक असतो सेमीकंडक्टर चिप. त्या प्रणालीच्या किचकटपणानुसार एका प्रणालीत तीनपासून वीसपर्यंत सेमीकंडक्टर चिप असतात. नव्या प्रणालीच्या प्रत्येक वाहनामध्ये साधारणत: २५० – ३०० इतक्या चिप लागतात. या सेमीकंडक्टर चिपच्या निर्मितीत मुख्य कच्चा माल ‘सिलिकॉन’ आहे. या मूलद्रव्याची उपलब्धता भरपूर असली तरी, एक सर्वसाधारण इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली बनविण्यासाठी सुमारे ४ ते ६ महिन्यांचा कालावधी लागतो.

हेही वाचा: कोरोनातील अनलॉकनंतर ‘हाय डिमांड’ असणाऱ्या नव्या संधी!!

मुळात कुठलाही वाहन निर्माता सेमीकंडक्टर चिप विकत घेत नाही. ही चिप इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणालीत असते आणि वाहन निर्माता ती प्रणालीपुरवठा साखळीतील पहिल्या पातळीवरील पुरवठादाराकडून विकत घेतो. वाहन उद्योगात आणि त्यासाठी लागणाऱ्या सुट्या भागांच्या निर्मितीतील स्पर्धेमुळे अनेक सुटे भाग आता कंपन्या स्वत: तयार न करता विविध पुरवठादारांकडून घेतात. ज्याच्याकडून कमी किमतीत सुटे भाग मिळतील, त्याच्याकडून ते घेतले जातात. त्या मुळे पुरवठा साखळीत अडचण निर्माण झाली तर त्याचा परिणाम उत्पादनावर होतो. आता निर्माण झालेल्या चिपच्या तुटवड्यामुळे या पद्धतीत बदल करण्याचा विचार कदाचित मोटार कंपन्या करतील.

कोरोना संसर्गाच्या काळात घरातून काम करण्याची (वर्क फ्रॉम होम) गरज निर्माण झाली. त्यासाठी इंटरनेटची उपलब्धता, त्यासाठी आवश्यक साधनांची खरेदी, संगणाकाचा वाढता वापर त्यामुळेही सेमीकंडक्टरची मागणी वाढत गेली. याशिवाय विविध क्षेत्रातील इलेक्ट्रॉनिक कंपन्यांनाही आपल्याकडील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची वाढती गरज लक्षात घेऊन बदल करावे लागले. कोरोना काळात वाहनांची मागणी कमी झाली तरी घरगुती वापराच्या उपकरणांमध्ये मोठी वाढ झाल्याने, सेमी कंडक्टरच्या चकत्यांच्या मागणीतही सुमारे दहा टक्के वाढ झाली. सेमीकंडक्टर चिप तयार करणाऱ्या कंपन्यांनी या इतर उद्योगांना प्राधान्य दिल्याने आणि मागणी व पुरविठ्याचे प्रमाण व्यस्त असल्याने चिपचा तुटवडा निर्माण झाला.

उपयोग कुठे कुठे

सर्व इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, लॅपटॉप, स्मार्टफोन, कॉम्प्युटर, स्मार्ट कार, वॉशिंग मशिन, एटीएम, रुग्णालयांतील विविध उपकरणे, फ्रीज, खेळणी, स्मार्ट होमधील सर्व उपकरणे, सर्व इलेक्ट्रिक वाहने, मोटारी, अशा सर्व वस्तूंमध्ये सेमीकंडक्टरचा वापर होतो. याशिवाय उच्च क्षमतेच्या गणन क्रिया, प्रगत वायरलेस नेटवर्क, ब्लॉकचेन ॲप्लिकेशन, डेटा प्रोसेसिंग, स्टोअरेज, इनपुट-आऊटपुट मॅनेजमेंट, सेन्सर, वायरलेस कनेक्टिव्हिटी, कृत्रिम बुद्धीमत्ता, पुंज गणन क्रिया (क्वांटम कॉम्प्युटिंग), फाईव्ह जी, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज, ड्रोन, रोबोटिक्स, गेमिंग, वेअरेबल्स अशा प्रत्येक गोष्टीत सेमीकंडक्टर चिपचा वापर केला जातो. प्रत्येक क्षेत्रामध्ये आता सेमीकंडक्टर चिपचा वापर केला जातो. या सेमीकंडक्टरशिवाय आपले पानही हालत नाही, असे म्हटले तरी चालेल.

हेही वाचा: जगात भारी; 200 उद्यानांची पुण्याची दुनियाच न्यारी!

रचना

सेमीकंडक्टरला अर्धसंवाहक किंवा अर्धसंवाहक असे म्हटले जाते. यातून विद्युतशक्तीचे वहन सजह होते. सर्व इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंचा मेंदू असे सेमीकंडक्टरला म्हटले जाते. सर्वसाधारणपणे सिलिकॉनचा वापर सेमीकंडक्टरमध्ये केला जातो. सेमीकंडक्टरमध्ये अब्जावधी ट्रान्झिस्टर असतात. इलेक्ट्रॉनचे वहन कशा पद्धतीने करायचे याचे नियंत्रण हे ट्रान्झिस्टर करत असतात. आयबीएम कंपनीने तयार केलेला सेमीकंडक्टर दोन नॅनोमीटर एवढ्या छोट्या आकाराचा आहे. त्यात ५० अब्ज ट्रान्झिस्टर बसविण्यात आले आहेत.

सेमीकंडक्टरमध्ये एक किंवा अधिक मिश्रित घटक असू शकतात. सिलिकॉन हा सेमीकंडक्टरसाठी वापरला जाणारा सर्वांत सामान्य घटक आहे. जर्मेनियमचाही वापर काही वेळा केला जातो. या शुद्ध घटकांची संवाहकता विविध प्रमाणात अशुद्ध घटक जोडून बदलली जाते. त्यांना डोपिंग म्हणून ओळखले जाते. सिलिकॉनसाठी बहुतेक वेळा वापरलेल्या बोरॉन किंवा फॉस्फरस डोपंटर्स असतात. सेंद्रीय संयुगे देखील अर्धसंवाहक म्हणून कार्य करू शकतात. अर्धसंवाहकांमध्ये आयोजित विद्युत यंत्रणा वेगळी आहे. काही अर्धसंवाहक इलेक्ट्रॉन्स (एन प्रकार) द्वारे वीज घेऊन जातात तर काहींमध्ये सकारात्मक चार्जर (पी प्रकार) द्वारे विद्युत चालते. इलेक्ट्रिक उपकरणे जसे संगणक, रेडिओ, टेलिफोन इत्यादी सेमीकंडक्टर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होतो. ते सौर कोशिकांमध्ये, ट्रांजिस्टरमध्ये, डायोड्समध्ये देखील वापरले जातात.

सेमीकंडक्टरच्या तुटवड्याचे परिणाम

सर्व इलेक्ट्रॉनिक वस्तूंच्या किमती वाढण्याची शक्यता यामुळे आहे. तसेच अनेक उत्पादने बाजारात उबलब्ध होणार नाही, किंवा उशिराने उपलब्ध होऊ शकतील. भारतातील नव्या जिओफोनला सेमीकंडक्टर चिपच्या तुटवड्यामुळे उशिर झाल्याचे सांगण्यात येत आहे. जगातील मोटारींच्या उपब्धतेवर त्याचा परिणाम झाला आहे. इतकेच नव्हे तर नव्या इलेक्ट्रॉनिक मोटारी बाजारात येण्यास यामुळे विलंब झाला आहे.

हेही वाचा: श्रीमंत व्हायचंय? मग आधी 'हे' करा!

सेमीकंडक्टर चिप तयार करण्याऱ्या काही मोठ्या कंपन्या

- इंटेल कॉर्पोरेशन

- तैपान सेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्टरिंग कं. लि.

- क्लालकॉम

- ब्रॉडकॉम इन्कॉर्पोरेशन

- मायक्रॉन टेक्नॉलॉजी इन्कॉर्पोरेशन

- टेक्सास इन्स्ट्रूमेंटस इनकॉर्पोरेशन

- एएसई टेक्नॉलॉजि होल्डिंग कं. लि.

- एनव्हिडिया कॉर्पोरेशन

- एसटी मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स अनव्ही

- एनएक्सपी सेमींकडक्टर्स एनव्ही

go to top