IT-Geräte spielen zu Zeiten einer globalen Pandemie eine grössere Rolle als jemals zuvor. So stieg die Nachfrage nach Geräten deutlich - damit auch nach Halbleitern - wodurch eine weltweite Chip-Knappheit ausgelöst wurde, die sich auch auf Lieferzeiten von Netzwerkausrüstern wie Cisco und Juniper auswirkt. Nachfolgend erläutern wir Ihnen die Folgen und Hintergründe der Lieferengpässe und zeigen, wie Sie die Auswirkungen auf Ihr Unternehmen minimieren können.

Chips sind gefragter denn je

Der weltweite Halbleiter-Markt verzeichnete 2020 das höchste Wachstum seit 10 Jahren. Der Grund dafür liegt auf der Hand – durch die Pandemie waren mehr Menschen gezwungen, in das Homeoffice zu wechseln und ihre technischen Geräte auf den neuesten Stand zu bringen. Die Halbleiterindustrie erfuhr infolgedessen eine deutlich verstärkte Nachfrage. Die Produktionskapazität der Chips kann jedoch nicht von heute auf morgen erhöht werden.

Weiterhin wirken sich Störungen im Produktionsprozess negativ auf Lieferzeiten aus. Da Produktionskapazitäten vollkommen ausgeschöpft werden, sind keine Puffer für Produktionsstörungen vorhanden. Dies wird auch in Zukunft ein Problem für alle Kunden der Chiphersteller werden.

Chip-Kapazitäten können nur langsam ausgebaut werden

Der Herstellungsprozess von Chips ist generell sehr aufwändig und teuer. Um nur einen einzigen Chip herzustellen, müssen mehrere hundert Arbeitsschritte durchgeführt werden. Jeder Prozessschritt muss mit einer enormen Präzision durchgeführt werden, damit am Ende eine Ausbeute erhalten werden kann. Zur Verdeutlichung: Die Transistoren bewegen sich im Nanometerbereich, möglich sind bereits Grössen von 1 – 3nm – ein menschliches Haar ist um ein Vielfaches dicker. Die Erhöhung der Integrationsdichte (Anzahl der Transistoren pro Flächeneinheit) erfolgt jedoch nicht nur durch eine Verkleinerung der Strukturen, sondern durch eine optimierte und komplexe Anordnung.

Da Chips für eine lange Anwendungszeit ausgelegt sind, müssen sie hochzuverlässig funktionieren. Um dies gewährleisten zu können, müssen sie dementsprechend mehrere Prüfverfahren durchlaufen. Die gesamte Herstellung kann sich aus diesem Grund bis zu drei Monate hinziehen. Ein Chip kann also nicht einfach kurzfristig bestellt werden, die Produktionskapazitäten werden Monate vor dem eigentlichen Herstellungsprozess geplant.

Die Komplexität der Produktion führte auch dazu, dass sich nur wenige Unternehmen weltweit auf die Produktion von Halbleitern spezialisiert haben, darunter Intel, Samsung und die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSCM).

Auch zusätzliche Fabriken können nicht ohne Weiteres aufgebaut werden. Neue Fabriken sind extrem kostspielig und benötigen Jahre, bis sie voll produktionsfähig sind. Aufgrund der hohen Nachfrage wurden jedoch bereits Milliardeninvestitionen in neue Standorte, unter anderem von Intel und TSCM, angekündigt.

Alle Branchen sind von der Chip-Knappheit betroffen

Die Chip-Knappheit zieht sich quer durch alle Branchen, besonders betroffen sind nicht nur die IT-Hersteller, sondern in hohen Mass auch die Automobilbranche. Chips werden bereits seit einigen Jahren in Autos eingesetzt. Das Auto ist nicht mehr nur ein rein mechanisches System, sondern entwickelte sich zunehmend zu einem hochentwickelten elektronischen System, das leistungsfähigere Computerchips benötigt.

Die Automobilbranche kämpft neben dem allgemeinen Nachfrageboom auch mit Entscheidungen aus dem letzten Jahr. Während des ersten Lockdowns im letzten Frühling wurde in einigen Unternehmen die Produktion deutlich reduziert und auch Chipbestellungen heruntergefahren oder storniert. Als sich der Markt wieder halbwegs normalisierte und die Nachfrage sogar die Erwartungen übertraf, wurde die Produktion hochgefahren und sogar verstärkt. Nun fehlen jedoch die Halbleiterchips, gerade für hochpreisige Automodelle. Diese Nachfrage der Automobilbranche steht in direkter Konkurrenz zur Kommunikationstechnik, die oftmals auch eine höhere Preisbereitschaft für Chips hat.

Doch auch IT-Hersteller konnten den Boom nicht absehen und leiden unter Lieferengpässen. Bei den Netzwerkausrüstern sind ebenfalls die Produktgruppen betroffen, die auf hoch performante Chips angewiesen sind. Speziell betroffen von dem Mangel sind Router sowie Supervisor Karten oder Line-Ups der modularen Switches.

Die Lösung: Refurbished Hardware

Ein Ende der Knappheit ist laut vieler Experten frühestens im Jahr 2022 in Sicht, wenn voraussichtlich neue Kapazitäten geschaffen wurden oder sich der Bedarf normalisiert hat. Weiterhin wird ein Preisanstieg der Chips erwartet. Anstatt also auf die Produktion von neuen Chips zu setzen, lohnt sich ein Blick auf refurbished Geräte. Diese bieten derzeit in vielen Fällen eine bessere Verfügbarkeit und geringere Lieferzeiten. Des Weiteren bieten sie den Vorteil, dass die Geräte bereits ausgiebig getestet wurden und defekte Geräte nahezu ausgeschlossen werden können - Gerade wenn Ersatz nur schwer zu bekommen ist, ein nicht zu vernachlässigender Vorteil. Auch aus der ökologischen Perspektive ist die Wiederverwendung gebrauchter Hardware sinnvoller. Die Herstellung von neuen Chips ist nicht nur teuer und zeitintensiv, sondern verursacht auch noch eine Menge CO2. Es lohnt sich also in bereits bestehende Systeme zu investieren.