Yarı iletken teknolojileri, çağdaş dijital altyapının temel yapı taşları arasında yer almaktadır. Mikroçipler; bilgisayarlar, mobil cihazlar, otomobiller, savunma sistemleri ve endüstriyel otomasyon dahil olmak üzere çok sayıda kritik sektörde vazgeçilmez bileşenlerdir. Ancak 2020 yılından itibaren dünya, tarihsel olarak benzeri az görülmüş bir mikroçip tedarik kriziyle karşı karşıya kalmıştır. COVID-19 pandemisinin etkisiyle tetiklenen bu kriz, jeopolitik gerilimler, üretim kazaları, doğal afetler ve üretimin belirli coğrafyalarda yoğunlaşması gibi çoklu faktörlerle derinleşmiştir.

Mikroçiplerin Üretim Süreci

Mikroçipler, yüksek saflıktaki silikon gibi yarı iletken malzemelerin kullanımıyla üretilen ve elektronik sistemlerin bilgi işleme, sinyal kontrolü ve veri iletim işlevlerini yerine getiren entegre devrelerdir. Üretim süreçleri şu aşamalarla tamamlanır;

Ham madde: Yüksek saflıkta silisyum, çip üretiminin temelini oluşturur.

Wafer üretimi: Silisyum kristalleri, ince dilimler (wafer) haline getirilir.

Fotolitografi: Maskeler aracılığıyla milyonlarca transistör nano ölçekte işlenir.

Katmanlama ve doping: Yarı iletken yüzeye çeşitli elementler entegre edilir.

Test ve paketleme: İşlevsel kontrol sağlandıktan sonra çip son haline getirilir.

Modern çipler 5 ila 7 nanometre üretim geometrisi ile üretilmekte olup bu, milyarlarca transistörün milimetrekareler içerisine yerleştirilmesini mümkün kılmaktadır.

Küresel Çip Krizinin Nedenleri

Pandemi Kaynaklı Talep Patlaması

COVID-19 pandemisi ile birlikte uzaktan eğitim, evden çalışma ve dijital içerik tüketiminin hızla artması; bilgisayar, tablet, oyun konsolu ve veri merkezi donanımlarına yönelik talebi rekor seviyelere taşıdı. Aynı süreçte otomotiv sektörü, beklenen küçülme nedeniyle çip siparişlerini iptal etti. Ancak pazar kısa sürede toparlanınca, otomotiv sektörü çip bulmakta zorlandı. Bu durum, çiplerin öncelikli olarak tüketici elektroniğine yönlendirilmesiyle otomotiv endüstrisinde kıtlık oluşturdu.

Üretim Sınırlılıkları ve Coğrafi Yoğunlaşma

Yarı iletken üretimi, yüksek yatırım maliyeti ve ileri düzey AR-GE kapasitesi gerektiren bir sektördür. Bu nedenle üretim, az sayıda firma ve belirli bölgelerde yoğunlaşmıştır:

TSMC (Tayvan): Küresel gelişmiş çip üretiminin %60’ını karşılamaktadır.

Samsung Electronics (Güney Kore): Gelişmiş çip üretim teknolojisinde liderlerden biridir.

Intel (ABD): Uzun yıllar sektörde liderken üretim sürecinde yaşanan gecikmeler nedeniyle rekabet gücü azalmıştır.

Bu yoğunlaşma, herhangi bir üretim aksamasının küresel zincir üzerinde yüksek etki yaratmasına neden olmaktadır.

Doğal Afetler ve Üretim Kazaları

2021 yılında Japonya'daki Renesas fabrikasında çıkan yangın, otomotiv mikrodenetleyici tedarikini ciddi şekilde sekteye uğrattı.
Teksas’ta yaşanan don olayları, Samsung’un Austin tesisinde üretimi durdurdu.
Tayvan’daki kuraklık, litografi sürecinde kullanılan yüksek miktarda saf suyun teminini zorlaştırdı.

Jeopolitik Gerilimler

ABD-Çin arasındaki teknoloji savaşı, yarı iletken tedarik zincirinde büyük kırılganlık yarattı. ABD, Çinli SMIC gibi üreticilere ambargo uygulayarak batılı şirketlerin bu kaynaklara erişimini engelledi. Tayvan Boğazı’ndaki gerilim, dünyanın en büyük çip üreticilerinden biri olan TSMC'nin bulunduğu coğrafyada güvenlik risklerini artırdı.

Lojistik ve Hammadde Krizi

Pandemi sürecinde konteyner taşımacılığındaki aksaklıklar, kritik hammaddelerin (ör. nadir toprak elementleri, saf silisyum) tedarikini zorlaştırdı. Ayrıca gazlar (neon, argon) ve fotorezist gibi özel kimyasallara erişim de sekteye uğradı.

Krizin Sektörel Etkileri

Otomotiv Sektörü

Otomobillerde ortalama 1.400 ila 3.000 adet mikroçip kullanılmaktadır.
2021’de yaklaşık 11 milyon araç üretilemedi.
Ford, Toyota, Renault gibi markalar üretim durdurmalar yaşadı.
Almanya'da otomobil üretimi, 2017 seviyesine göre %50 azaldı.

Tüketici Elektroniği

Sony, PlayStation 5 üretiminde gecikmeler yaşadı.
Apple, iPhone üretim hedeflerini revize etti.
GPU ve ekran kartı fiyatları %100’e yakın arttı.
Küresel bilgisayar satışları 2021 başında %55 büyüdü.

Savunma Sanayii

Çip eksikliği radar sistemleri, füze güdüm sistemleri ve haberleşme altyapısında tedarik zincirlerini tehdit etti.
ABD, çiplerin savunma sistemleri için stratejik öneme sahip olduğunu ilan etti.
Türkiye, TÜBİTAK bünyesinde “Çakıl” adlı yerli dijital sinyal işlemcisi çipi geliştirdi.

Enerji ve Üretim Maliyetleri

Litografi makineleri, yüksek enerji tüketimiyle ülkelerin enerji altyapısı üzerinde baskı yaratmaktadır.
LED çip fiyatları %10’a kadar arttı.

Küresel Tepkiler ve Çözüm Arayışları

ABD: CHIPS and Science Act

2022'de yürürlüğe giren yasa ile 52 milyar dolarlık teşvik paketini içerir.
Intel, Arizona'da 20 milyar dolarlık yeni fabrika yatırımı başlattı.
ABD ordusu, çip tedarikini milli güvenlik meselesi ilan etti.

Avrupa Birliği: EU Chips Act

AB, 2030’a kadar küresel üretimde %20 pay hedeflemektedir.
Ar-Ge destekleri, bölgesel üretim üsleri ve tedarik zinciri çeşitlendirmesi teşvik edilmektedir.

Asya

TSMC, ABD ve Japonya'da üretim tesisleri kurarak çeşitlendirme stratejisi izlemektedir.
Samsung, 17 milyar dolarlık Texas yatırımı ile kapasite artırmayı planlamaktadır.

Türkiye'nin Konumu ve Stratejik Girişimleri

TÜBİTAK ve ASELSAN Projeleri

TÜBİTAK BİLGEM bünyesinde mikroçip üretimi yapılmakta; dijital sinyal işlemciler, yerli mikrodenetleyiciler geliştirilmektedir.
ASELSAN, savunma sanayiine yönelik entegre devre çözümleri üretmektedir.

ODTÜ MEMS ve Ar-Ge Tabanlı Yaklaşımlar

ODTÜ MEMS Merkezi, savunma ve otomotiv için mikroçip/sensör geliştirmektedir.
Türkiye, yarı iletken AR-GE ekosistemi oluşturmak adına akademi-sanayi iş birliklerine yönelmektedir.

Lojistik ve Coğrafi Avantaj

Türkiye, Avrupa ile Asya arasında stratejik bir lojistik geçiş noktasıdır.
Maersk ve benzeri analizlere göre Türkiye, bölgesel tedarik zincirinde avantajlı konumdadır.

Uluslararası İşbirlikleri

Malezya gibi ülkelerle yapılan teknoloji transferi anlaşmaları, yerli üretim altyapısının gelişimine katkı sağlamaktadır.

Küresel çip krizi, sadece üretim değil, aynı zamanda stratejik özerklik ve teknolojik bağımsızlık bağlamında etkiler yaratmıştır. Türkiye'nin krize yönelik attığı adımlar umut verici olsa da, sürdürülebilir bir yarı iletken ekosistemi için:

Kamu–özel sektör işbirliği,
İnsan kaynağı gelişimi,
Yatırım teşvik politikaları,
Uluslararası üretim ağlarına entegrasyonun gerekli olduğu görülmektedir.

Çip Krizi (2020)