Analys av status quo för den globala chipsindustrin

Apr 28, 2022

Lämna ett meddelande

Jobs sa till Apples chefer att oavsett hur insidan av smartphones och datorer förändras, bryr sig konsumenterna bara om produkter och upplevelser. Jobs kallade det "magi".


Och presentationen av "magi" beror till stor del på chipet. Det är därför Apple utvecklar sina egna processorer. När första generationens iPad lanserades utrustades Apple med egna processorer. Fram till 2020, när Apples processorer ersätter hela Intels linje, och M1-chippet är installerat i Mac-datorn, kommer dess processorverksamhet inte att slutföras på riktigt.


För stora teknikföretag verkar kärntillverkning vara en modefluga. Om du inte gör kärnor idag skäms du över att kalla dig ett teknikföretag. Så, vad är logiken i att skapa kärnor i företag? Varför är det brist på marker inom en snar framtid? Vilka utmaningar står chipindustrin inför? Låt oss ta reda på det.


Stora företag gör kärnor


Under de senaste åren har Apples processorprestanda vuxit med stormsteg, vilket gör konkurrenterna nervösa. Apple följde upp det med två versioner av M1-processorn, och nyligen lade Apple två M1-chips i dyra arbetsstationer för att hjälpa kreatörer att redigera videor.


Förutom Apple utvecklar många stora teknikföretag sina egna processorer, såsom Google AI-processor (TPU), Amazon AWS Graviton datacenterprocessor, en serie processorer från Huawei etc. Branschen förändras tyst, Google TPU har blivit kungen av ASIC, och Tesla AI-chip kan göra förarlös körning mer utmärkt.


Chipbranschen var från början mycket komplicerad, men nu är leverantörskedjan mycket enklare, och det är lättare för företag att komma in. Till exempel, Apple, som introducerade ARM-arkitekturen, optimerade den och lämnade över den till TSMC för produktion. Om stora företag kan integrera chips med andra avancerade teknologier kan de få en konkurrensfördel och undergräva konkurrenskraften för traditionella chipstillverkare.


Det finns många former av integration. AWS-chippet är till exempel designat av Annapurna Design Lab och kan produceras direkt efter att det designats. Apple-appar körs snabbare på sina egna processorer eftersom chipsen och mjukvaran är bättre inställda.


Googles forskare tror att eftersom fördelarna med att krympa chipstorleken är mindre, om du vill göra en stor förbättring av prestanda, är det bäst att låta hårdvaran, mjukvaran och det neurala nätverket uppnå samdesign, det vill säga ett företag som vertikalt integrerar allt.


Titta sedan på Nvidia, som förlitar sig på GPU:er för att bli världens mest värdefulla chipföretag. Nu används GPU:er inte bara i videospel, utan kan också bearbeta maskininlärningsalgoritmer. Apple jämför sitt senaste M1-chip med Nvidias toppmoderna GPU och verkar ganska självsäkert. AWS har också hävdat att dess andra generationens Trainium-chips är bättre än Nvidia-chips.


Ur ett företagsperspektiv utvecklar stora teknikföretag sina egna processorer. Ur branschsynpunkt är kärnbristen fortfarande allvarlig. Ur ett nationellt perspektiv har marker blivit ett viktigt slagfält för stormaktskonkurrens.


Kärnbristen fortsätter


Konsekvenserna av bristen på kärnor är allvarliga. Ford har minskat produktionen av bilar på grund av brist på kärnor, och Apple kommer att förlora 6 miljarder dollar i intäkter på grund av brist på kärnor under fjärde kvartalet 2021. Nu är många produkter försenade i månader eller till och med år på grund av brist på kärnor.


Varför är detta? Eftersom efterfrågan på chips har ökat kraftigt de senaste åren, men tillväxten av produktionskapaciteten har varit mycket långsam, och det är inte lätt att ändra motsättningen mellan utbud och efterfrågan på kort tid.


EU har antagit lagstiftning för att öka kapaciteten för chiptillverkning. USA har liknande drag, och det verkar vara mer nervöst och aggressivt än EU.


Det är också viktigt att notera att även om det saknas marker nu, påpekade Forrester i rapporten att det som saknas främst är "nodmogna" marker, det vill säga äldre marker. Allt bilarna behöver är äldre chips eftersom de är mer pålitliga och billigare.


I dagsläget produceras 80 procent av världens chips i Asien. Det kan kosta 10 miljarder US-dollar att bygga en spånfabrik. Det kommer att ta 2 år att bygga och flera månader att bli certifierad. Det är över? Nej, det kommer att ta 3 månader eller mer av provproduktion efter det. Därför är det inte lätt att lösa produktionskapacitetsproblemet på kort tid.


Effekterna av den rysk-ukrainska konflikten


Precis när markerna var slut bröt konflikten mellan Ryssland och Ukraina ut.


Ryssland och Ukraina är stora exportörer av neongas och metallen palladium, som behövs för att tillverka flis. Neongas krävs för laserutskrift på kisel, och metallpalladium krävs för tillverkningsstadiet.


Ungefär en fjärdedel till hälften av världens neongas av halvledarkvalitet kommer från Ryssland och Ukraina, och ungefär en tredjedel av metallpalladiumet kommer från Ryssland.


TSMC hävdar att de redan har en alternativ leverantör av neongas, och det är inga problem med leveransen. Infineon, som huvudsakligen levererar bilchips, sa att produktionen inte skulle påverkas, leverantörerna hade alternativa alternativ och att företaget hade ökat lagren av påverkade råvaror och inerta gaser.


Naturligtvis är detta bara företagets uttalande. Marknaden kommer att verifiera om det är rätt eller fel. Det finns fortfarande risker och företag ska inte slarva. LinxConsulting-analytiker tror att chipfabriker hade lager av neongas före konflikten, men dessa lager kan bara pågå i sex månader; efter att lagret tar slut kommer priset på neon att stiga, som det gjorde när Krim-konflikten bröt ut 2014; Spotpriset kommer att skjuta i höjden från 25 cent per liter till $5 per liter.


Bernstein-analytikern Stacy Rasgon menar att även om priset på neon stiger 10 gånger så kommer kostnadspåverkan på hela halvledarindustrin inte att bli för stor. Enligt uppskattningar är storleken på neongasmarknaden för halvledarklass cirka 100 miljoner US-dollar per år, medan storleken på den globala chipmarknaden är 500 miljarder US-dollar.


Slutsats


Omedvetet kan världen ha gått in i en "värld av stor konkurrens", och marker har blivit en het plats för konkurrens. 2021 samlade kinesiska chipföretag in 10,8 miljarder USD, en ökning med 40,7 procent jämfört med 2020, vilket satte rekord. I år var den totala finansieringen av globala chipföretag 19,4 miljarder USD, och Kina stod för mer än hälften. Det kanske inte ens är ett banbrytande chip som avgör chipstriden, utan ett mogen chip på 28nm eller ännu äldre.