Yarı iletkenler, elektronik cihazların veri işleme, iletme ve saklama yapabilmelerini sağlayan hayli özelleşmiş bileşenler. Günümüzdeki yarı iletkenlerin çoğu çip de denilen entegre devredir. Çoğunlukla silikondan üretilen modern çipler, minik bir alana milyarlarca elektronik bileşeni sığdırıyor. Yapay zekâ ve 5G gibi geleceğin dijital teknolojilerinin kullanılabilir hale gelmesi için elzem olan yarı iletkenler akıllı telefonlardan, otomobillere, sağlık sistemi, enerji, ulaşım, iletişim, endüstriyel otomasyona kadar modern dijital ekonomi için hayati öneme sahip. Hayatlarımızın dijitalleşmesi ile geçtiğimiz otuz yıl boyunca yarı iletken endüstrisi oldukça hızlı şekilde büyüdü. 1990’dan 2020’ye kadar yarı iletken pazarının bileşik yıllık büyüme oranı %7 buçuk. Bu oran, söz konusu dönemde yaklaşık %5 olan küresel GSYİH büyüme oranından fazla.
2019’da küresel yarı iletken ticareti değer olarak 1.7 trilyon dolara erişti. 8541 ve 8542 GTİP kodları (854140 hariç) ile hesaplanan bu ticaret değeri, 2019 küresel yarı iletken satış rakamının dört katından daha fazla. Bu farklılık, yarı iletken geliştirilmesi ve üretimine dair sınır ötesi işlemlerin ne kadar çok olduğuna işaret ediyor. Dünyadaki ülkelerin %60’ından daha fazlasına tekabül eden 120’den fazla ülke yarı iletken ürün ihracatı veya ithalatı yapmış.
Yarı iletkenlerin tedarik zinciri oldukça karmaşık ve coğrafik olarak dağınık. Tasarım ve üretim açısından hayli kompleks ürünler olan yarı iletkenlerin üretimi 300’den fazla girdi ile yapılıyor ve bu girdilerin işlenmesi de yüksek mühendislik gerektirmekte olup ileri tasarım araçları ve fikri mülkiyete dayanıyor. 1960’larda yarı iletken endüstrisinin ortaya çıkışından beri, üretimin tüm süreçlerini gerçekleştiren dikey olarak entegre edilmiş firma yapısının değiştiği görülüyor. Uzmanlaşma ve iş bölümünün artışı ile coğrafi dağılma da bariz hale gelmiş durumda.
2019 yılında yarı iletken tedarik zincirinin önde gelen oyuncuların toplamdaki paylarına baktığımızda ABD’nin %38, Güney Kore’nin %16, Japonya’nın %14, Avrupa’nın %10, Tayvan’ın %9 ve Çin’in %9 paya sahip olduğunu görmekteyiz. Buna mukabil, yarı iletken tüketiminin %25’i ABD, %24’ü Çin, %20’si Avrupa’da, %6’sı Japonya’da gerçekleşiyor.
Coğrafi uzmanlaşmaya dayalı ve küresel entegre bir yapıya sahip yarı iletken tedarik zincirinin önde gelen bu altı oyuncusu, yarı iletken tedarik zincirinde farklı roller oynuyor. Yarı iletken tedarik zinciri beş segmentte incelenebilir: tasarım; üretim; montaj, test ve paketleme ve ileri paketleme; materyal; üretim ekipmanı. Tasarım aşaması bilgi ve yetenek yoğun. Üretim kısmında Tayvan’dan bahsetmeliyiz. Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) dünyanın ilk pure-play yarı iletken dökümhanesi. 1987’de kuruldu, şu an döküm piyasasındaki payı %53. Tayvan firmalarının dökümde toplam piyasa payı ise %63. Dökümhane kurmak devasa yatırım gerektirir ve çoğu dökümhane sadece üçüncü taraflar için üretime yoğunlaşmıştır. 2015-2019 yılları arasında en büyük 5 dökümhanenin toplam sermaye harcaması yaklaşık 75 milyar dolar. Bugün küresel olarak en büyük beş dökümhanenin ikisi Tayvan’da.
Tedarik zincirinin montaj ve test kısmı, ilk olarak 1960’larda bazı ABD entegre tesisleri tarafından offshore edildi. Sebebi ise düşük sermaye yoğunluğu ve düşük vasıflı iş gücüne olan ihtiyaçtı. Bugün bu işin çoğu Çin, Tayvan ve Güney Doğu Asya’da Singapur, Malezya, Filipinler, Vietnam’da gerçekleşiyor. Tedarik zincirindeki bu aşama görece daha az sermaye yoğun olmasına ve üretim aşamasının başlangıcına göre daha fazla iş gücü istihdam etmesine rağmen, ileri paketlemedeki yeni dinamiklerin bu durumda değişikliğe yol açmakta olduğunu da es geçmeyelim. 2019’da ileri paketleme toplam yarı iletken paketlemesinin %42.6’sını oluşturdu ve 2025’e kadar piyasanın yaklaşık yarısına erişmesi bekleniyor.
Yarı iletken tedarik zincirindeki faaliyete göre bölgesel katma değere baktığımızda ise elektronik tasarım otomasyonu, fikri mülkiyet, çip tasarımı, üretim ekipmanı gibi AR-GE yoğunluklu kısımda ABD’nin payının yüksek olduğunu; yonga üretimi, montaj, paketleme, test gibi sermaye yoğun olan üretim ve ham maddeye ise Asya’da yoğunlaşılmış olduğunu görüyoruz. Çin’in yarı iletken tasarım ya da üretimindeki payı düşük olmasına rağmen elektronik cihaz üretim ve montajındaki rolü yarı iletken ticaretinde bir hub olmasına yol açtı.
2019 yılında 1.7 trilyon dolar olan küresel yarı iletken ticaretinin akış yollarını incelediğimizde Çin’in Tayvan ile yarı iletken ticaret akış büyüklüğünün 117 milyar dolar, ASEAN ülkeleriyle 90 milyar dolar, Güney Kore ile 81 milyar dolar civarında olduğunu görüyoruz. Söz konusu akışların 2014-2019 yılları arası ticarette bileşik yıllık büyüme oranı ise %5-10 arasında. Çin’in AB ile yarı iletken ticareti bileşik yıllık büyüme oranının %10’un üzerinde gerçekleşmiş olması dikkat çekici. İki aktör arasındaki 2019 yılı ticaret akışı 19 milyar dolara yakın. ABD’nin ASEAN ülkeleriyle ticaret akışı ise 30 milyar dolar.
McKinsey’nin makroekonomik varsayımlara dayanarak yaptığı analize göre küresel yarı iletken endüstrisinin 2030’a kadar yıllık %6-8 oranında büyümesi bekleniyor. Fiyatların yılda ortalama %2 artacağı, şu anki volatiliteden sonra arz ve talebin dengeye ulaşacağı varsayımına dayanarak endüstrinin 2030’a kadar 1 trilyon dolara erişeceği öngörülüyor. Bu büyümenin yaklaşık %70’ini sadece üç sektörün sağlaması bekleniyor: otomotiv, bilişim ve veri depolama, kablosuz sektörleri. En güçlü büyüyen segment ise muhtemelen otomotiv olacak. Zira otonom sürüş ve elektrikli ulaşımın da katkısıyla talebin üçe katlanması bekleniyor. 2021’de yarı iletken talebinin sadece %8’ini oluşturan otomotiv endüstrisi, tahmin süresine kadar yarı iletken talebini %13-15’e yükseltebilir.
Bu dinamikler ile piyasa işlem düğümünde (node) 5 nm altı çiplere doğru kayıyor ve şu an dünyada ileri nodeların (5 ve 7 nm) üretiminin neredeyse tamamı Tayvan’da. Intel (ABD), Samsung (Güney Kore) ile birlikte TSMC 10 m ve altı ileri düğüm (node) logic çipi üretebilen üç firmadan biri. Bu 10 nm ve altı ileri düğüm (node) veri merkezi, AI sunucusu, bilgisayarlar ve akıllı telefon gibi bilişim yoğun cihazlar için gerekli.