Analýza Status quo globálního čipového průmyslu

Apr 28, 2022

Zanechat vzkaz

Jobs řekl vedoucím pracovníkům Applu, že bez ohledu na to, jak se vnitřnosti smartphonů a počítačů mění, spotřebitelé se zajímají pouze o produkty a zkušenosti. Jobs tomu říkal „kouzlo“.


A prezentace „kouzla“ do značné míry závisí na čipu. Proto Apple vyvíjí vlastní procesory. Při uvedení iPadu první generace byl Apple vybaven vlastními procesory. Do roku 2020, kdy procesory Applu nahradí celou řadu Intelu a do Macu bude nainstalován čip M1, nebude jeho byznys s procesory skutečně dokončen.


Pro velké technologické společnosti se zdá, že tvorba jádra je módní záležitostí. Pokud dnes nevyrábíte jádra, je vám trapné říkat si technologická společnost. Jaká je tedy logika tvorby podnikového jádra? Proč je v blízké budoucnosti nedostatek čipů? Jakým výzvám čelí čipový průmysl? Pojďme to zjistit.


Velké podniky vyrábějí jádra


Za posledních pár let výkon procesorů Applu rostl mílovými kroky, což znervózňovalo soupeře. Apple na to navázal dvěma verzemi procesoru M1 a nedávno Apple umístil dva čipy M1 do vysoce ceněných pracovních stanic, aby pomohl tvůrcům upravovat videa.


Kromě Applu vyvíjí své vlastní procesory mnoho velkých technologických společností, jako je Google AI procesor (TPU), Amazon AWS Graviton procesor pro datová centra, řada procesorů od Huawei atd. Obor se tiše mění, Google TPU se stal král ASIC a čip Tesla AI mohou udělat jízdu bez řidiče dokonalejší.


Odvětví čipů bylo původně velmi komplikované, ale nyní je dodavatelský řetězec mnohem jednodušší a pro společnosti je jednodušší do něj vstoupit. Například Apple, který architekturu ARM představil, optimalizoval a předal do výroby společnosti TSMC. Pokud velké společnosti dokážou integrovat čipy s dalšími pokročilými technologiemi, mohou získat konkurenční výhodu a podkopat konkurenceschopnost tradičních výrobců čipů.


Existuje mnoho forem integrace. Například čip AWS je navržen v Annapurna Design Lab a může být vyroben ihned po jeho navržení. Aplikace Apple běží rychleji na vlastních procesorech, protože čipy a software jsou lépe vyladěné.


Výzkumníci Google se domnívají, že vzhledem k tomu, že výhody zmenšení velikosti čipu jsou menší, chcete-li dosáhnout velkého zlepšení výkonu, je nejlepší nechat hardware, software a neuronovou síť společně navrhnout, tedy společnost, která vertikálně integruje vše.


Pak se podívejte na Nvidii, která spoléhá na GPU, aby se stala nejhodnotnější čipovou společností na světě. Nyní se GPU nepoužívají pouze ve videohrách, ale mohou také zpracovávat algoritmy strojového učení. Apple porovnává svůj nejnovější čip M1 se špičkovým GPU od Nvidie a vypadá docela sebejistě. AWS také tvrdil, že jeho čipy Trainium druhé generace jsou lepší než čipy Nvidia.


Z pohledu podniku velké technologické společnosti vyvíjejí své vlastní procesory. Z pohledu průmyslu je hlavní nedostatek stále vážný. Z národního pohledu se čipy staly důležitým bojištěm velmocenské konkurence.


Jádrový nedostatek pokračuje


Důsledky nedostatku jader jsou vážné. Ford kvůli nedostatku jader omezil výrobu aut a Apple kvůli nedostatku jader přijde o 6 miliard dolarů na tržbách ve čtvrtém čtvrtletí roku 2021. Nyní se mnoho produktů kvůli nedostatku jader zpožďuje měsíce nebo dokonce roky.


Proč je to? Protože poptávka po čipech v posledních letech velmi vzrostla, ale růst výrobní kapacity byl velmi pomalý a není snadné v krátké době změnit rozpor mezi nabídkou a poptávkou.


EU schválila legislativu na zvýšení kapacity výroby čipů. Spojené státy mají podobné kroky a zdá se, že jsou nervóznější a agresivnější než Evropská unie.


Je také důležité poznamenat, že ačkoliv je nyní čipů nedostatek, Forrester ve zprávě upozornil, že chybí hlavně čipy „node mature“, tedy starší čipy. Vše, co auta potřebují, jsou starší čipy, protože jsou spolehlivější a levnější.


V současnosti se 80 procent světových chipsů vyrábí v Asii. Vybudování továrny na čipy může stát 10 miliard amerických dolarů. Stavba bude trvat 2 roky a certifikace několik měsíců. Je konec? Ne, poté bude zkušební výroba trvat 3 měsíce nebo déle. Proto není snadné vyřešit problém s výrobní kapacitou v krátkém čase.


Dopad rusko-ukrajinského konfliktu


Právě když byly žetony vyprodané, vypukl konflikt mezi Ruskem a Ukrajinou.


Rusko a Ukrajina jsou hlavními vývozci neonového plynu a kovového palladia, které jsou potřebné k výrobě čipů. Neonový plyn je vyžadován pro laserový tisk na křemík a kovové palladium je vyžadováno pro fázi výroby.


Asi čtvrtina až polovina světového neonového plynu polovodičové kvality pochází z Ruska a Ukrajiny a asi jedna třetina kovového palladia pochází z Ruska.


TSMC tvrdí, že už mají alternativního dodavatele neonového plynu a s dodávkou není problém. Společnost Infineon, která dodává hlavně automobilové čipy, uvedla, že výroba nebude ovlivněna, dodavatelé mají alternativní možnosti a společnost zvýšila zásoby dotčených surovin a inertních plynů.


Samozřejmě je to jen prohlášení společnosti. Trh ověří, zda je to správné nebo špatné. Rizika stále existují a společnosti by neměly být nedbalé. Analytici LinxConsulting se domnívají, že továrny na výrobu čipů před konfliktem zásobovaly neonový plyn, ale tyto zásoby mohou vydržet pouze šest měsíců; po vyčerpání zásob cena neonu poroste, jako tomu bylo při vypuknutí konfliktu na Krymu v roce 2014; Spotová cena vyletí z 25 centů za litr na 5 dolarů za litr.


Analytik Bernstein Stacy Rasgon se domnívá, že i když cena neonu stoupne 10krát, dopad na náklady na celý polovodičový průmysl nebude příliš velký. Podle odhadů je velikost trhu s neonovým plynem polovodičové kvality asi 100 milionů amerických dolarů ročně, zatímco velikost globálního trhu s čipy je 500 miliard amerických dolarů.


Závěr


Nevědomky se svět možná dostal do „světa velké konkurence“ a žetony se staly horkým místem konkurence. V roce 2021 čínské společnosti vyrábějící čipy získaly 10,8 miliardy USD, což je nárůst o 40,7 procenta oproti roku 2020, což představuje rekord. V letošním roce bylo celkové financování globálních čipových společností 19,4 miliardy USD a Čína představovala více než polovinu. Nemusí to být ani špičkový čip, který rozhodne bitvu čipů, ale vyzrálý čip na 28nm nebo dokonce starší.