GCRI · Handel und strategische Ressourcen
Halbleiter und Komponenten
Semiconductors are made through a long value chain of design, specialised materials, manufacturing equipment, fabrication and assembly, with several steps concentrated in a few firms and places. Shortages can stall vehicles, medical devices and infrastructure. This page sets out how the chip value chain is structured, where it concentrates, how disruptions propagate, and what evidence serves the governments and industries that depend on it.
Semiconductors and components in seven parts.
- 01Die FrageSemiconductors and components: how the risk develops
- 02DomänenübergreifendChips sit inside the control systems of every domain
- 03IndikatorenWas gemessen wird und wie gut
- 04QuellenWoher die Evidenz stammt
- 05EntscheidungenWer entscheidet und wozu die Evidenz dient
- 06KernfragenWhat experts ask about semiconductor supply
- 07Mechanismen und TreiberWhy the chain is fragile
Semiconductors and components: how the risk develops.
Electronics, advanced materials and fabrication inputs. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Each step is specialised
Design tools, wafers, speciality gases and chemicals, lithography equipment, fabrication and packaging are each dominated by few suppliers. A bottleneck at any step limits output.
Fabs take years and vast capital
Leading fabrication plants cost billions and take years to build. Capacity cannot be added quickly when demand changes or supply is disrupted.
Geography concentrates risk
Advanced fabrication and assembly cluster in a few regions exposed to earthquakes, drought, power outages and geopolitical tension.
Shortages hit downstream industries
Products need many chips, including mature, low-cost ones. A Stromknappheit of a single component can halt production lines far from where chips are made.
Supplier tier map.
Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um dieses Thema zu verfolgen: seine Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.
Supplier tier map
Semiconductors and components · Assembly cluster · Bill of materials BOM-059
Tier mapping
- Stufe 112 suppliers
- Stufe 247
- Stufe 383
- Raw materials5
Konzentration
| Rare earth magnet | 70 | 4002 | None qualified | Hoch |
| Gallium | 61 | 4836 | Recycling pilot | Hoch |
| Copper wire | 40 | 1196 | Two qualified | Niedrig |
| Lithium cells | 52 | 2554 | One qualified | Mittel |
Mitigation
- Dual source
- qualification 11 months
- Buffer stock
- 9 weeks
- Design change
- substitution study
- Inhaber
- Leitung Beschaffung
Chips sit inside the control systems of every domain.
- EnergieKopplungInverters, protection relays and meters depend on semiconductors.What to watchLead times for grid equipment
- GesundheitKopplungMedical devices need specialised chips.What to watchDevice shortages linked to chips
- WasserKopplungControl systems and sensors in utilities rely on components.What to watchSpare part availability
Component supply studies are designed for the Reihe Strategic Systems. The European Chips Act (2023) is one of several national and regional responses to concentration in fabrication; the page names no firm.
- Vorlaufzeit und Stromknappheit records for critical equipment.
- Studies of fabrication concentration with sources.
How semiconductors and components is modelled, measured and tested.
Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.
Systemmodell
The couplings between the systems in semiconductors and components: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Was gemessen wird und wie gut.
Jeder Indikator trägt seine Einheit, seinen Rhythmus, die Art der zugrunde liegenden Quelle und die Evidenzkennzeichnung, die ein Wert tragen würde. Es werden keine Werte gezeigt: Ein Programm liefert sie unter seiner eigenen Autorität.
| Indikator | Einheit | Takt | Quellentyp | Kennzeichnung |
|---|---|---|---|---|
| Share of fabrication capacity by region | percent of wafer capacity | jährlich | Industry analyses | GESCHÄTZT |
| Chip trade by product code | value of trade in integrated circuits | jährlich | Handelsstatistiken | Veröffentlichte Statistiken |
| Supplier concentration in key inputs | number of suppliers with significant share | je Bewertung | Value chain studies | GESCHÄTZT |
| Vorlaufzeit for chip orders | Wochen | monatlich | Industry surveys | BERICHTET |
| Export control measures on semiconductors | Anzahl der Maßnahmen | je Änderung | Government notices | Veröffentlichte Statistiken |
| Fabs exposed to natural hazards | count by hazard zone | je Bewertung | Site and hazard overlay | GESCHÄTZT |
Woher die Evidenz stammt.
Benannte öffentliche Datensätze und institutionelle Aufzeichnungen, jeweils mit ihrer Lizenzklasse. Quellen auf Vereinbarungsbasis werden nur zu ihren Bedingungen genutzt und niemals weiterveröffentlicht.
| Quelle | Was es liefert | Lizenzklasse |
|---|---|---|
| UN Comtrade (HS headings 8541 and 8542) | Trade in semiconductor devices and integrated circuits | Free access with limits, UN terms |
| OECD studies of the semiconductor value chain | Structure, concentration and policy analysis | Public, OECD terms |
| WSTS public summaries | Industry sales by region and product category | Public summaries; full data members only |
| Government export control notices | Rules restricting trade in chips and equipment | Public records, licence per government |
| Academic and think-tank value chain mappings | Supplier shares at each step | Licence per publication (to check) |
Wer entscheidet und wozu die Evidenz dient.
Trade and Strategic Resources prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Wer entscheidet | Die Frage | Evidenz, der diese Seite dient |
|---|---|---|
| Ministries of industry and technology | Which value chain steps to support domestically or with partners | Value chain maps; concentration evidence |
| Critical sector operators | Which components to stockpile or qualify from second sources | Downstream dependency analyses |
| Trade and security authorities | How export controls affect domestic supply | Export control evidence; trade data |
Ergebnisse, die dieses Thema hervorbringt
- Value chain maps showing concentration at each step
- Hazard exposure overlays for fabrication sites
- Downstream dependency analyses for critical sectors
- Evidence notes on export control changes
What experts ask about semiconductor supply.
- At which stages of the chain is capability concentrated in few firms or locations?
- Which specialised inputs, such as high-purity gases, chemicals and wafers, are single-sourced?
- How long would it take to replace lost fabrication capacity?
- Which downstream sectors are most exposed to shortages of mature or advanced chips?
- How do export controls and industrial policies change the structure of the chain?
Why the chain is fragile.
Semiconductor manufacturing requires extreme precision, very large capital investment and accumulated know-how. Leading-edge fabrication plants take years to build and need specialised equipment from a handful of suppliers. These barriers favour concentration: each stage tends to have few capable players, and the stages are spread across different regions.
Shortages propagate widely because chips are embedded in so many products. Even inexpensive, mature-node chips can halt the production of much more valuable goods when they are missing. Long lead times and the difficulty of switching suppliers, since chips must be qualified for each product, slow recovery.
Other components share similar features: specialised capacitors, displays, sensors and advanced materials often depend on few producers and on inputs such as rare gases or high-purity minerals.
Methoden und ihre Grenzen.
- 01
Supply chain mapping
Tracing firms and locations at each production stage. Commercial confidentiality limits visibility beyond the first tiers.
- 02
Netzwerkanalyse
Identifying central nodes and single points of failure using Netzwerkwissenschaft. Firm-level links are often incomplete.
- 03
Materials and process research
Understanding critical inputs and alternatives using materials science and chemistry.
- 04
Input-Output-Analyse
Estimating sector exposure to component shortages. Tables are aggregated and published with delay.
The industry changes quickly, and analyses state the date and sources of the information used.
Wie es untersucht wird und was die Methoden nicht sagen können.
- 01Netzwerkwissenschaft und AnsteckungZentralität im Handelsnetz · Kartierung mehrstufiger Abhängigkeiten · Ausbreitung von StörungenHier angewandt
- 02Materialwissenschaft und ChemieAnalyse von Verarbeitungswegen · Recyclingpotenzial · SubstitutionsoptionenHier angewandt
- 03ÖkonometriePreisübertragung · Wirkungen handelspolitischer Maßnahmen · Auswirkungen von Störungen auf die ProduktionHier angewandt
- 04GeoinformationssystemeGefahrenüberlagerungen für Standorte · Entwaldung in Beschaffungsregionen · KorridorkartierungHier angewandt
Where this page’s references lead.
Die Gremien und Dokumente, vor deren Hintergrund diese Seite gelesen wird. Status und Ausgaben ändern sich; jeder Link führt zur herausgebenden Stelle.
Fragen und Antworten.
Why are semiconductor supply chains fragile?
What is a fab?
Do mature chips matter?
Does the platform assess individual chip makers?
Are export controls analysed?
Why do mature chips matter?
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