Džobss Apple vadītājiem sacīja, ka neatkarīgi no tā, kā mainās viedtālruņu un datoru interjers, patērētājiem rūp tikai produkti un pieredze. Džobss to nosauca par "maģiju".
Un "maģijas" prezentācija lielā mērā ir atkarīga no mikroshēmas. Tāpēc Apple izstrādā savus procesorus. Kad tika izlaists pirmās paaudzes iPad, Apple bija aprīkots ar saviem procesoriem. Līdz 2020. gadam, kad Apple procesori aizstās visu Intel līniju un M1 mikroshēma ir instalēta Mac, tā procesoru bizness netiks īsti pabeigts.
Lieliem tehnoloģiju uzņēmumiem kodolu veidošana, šķiet, ir iedoma. Ja jūs šodien neveidojat kodolus, jums ir neērti sevi saukt par tehnoloģiju uzņēmumu. Tātad, kāda ir uzņēmuma pamatdarbības veidošanas loģika? Kāpēc tuvākajā nākotnē trūkst mikroshēmu? Ar kādām problēmām saskaras mikroshēmu nozare? Noskaidrosim.
Lielie uzņēmumi izgatavo serdeņus
Pēdējo gadu laikā Apple procesora veiktspēja ir augusi ar lēcieniem un robežām, padarot konkurentus nervozus. Apple tam sekoja divas M1 procesora versijas, un pavisam nesen Apple ievietoja divas M1 mikroshēmas dārgās darbstacijās, lai palīdzētu satura veidotājiem rediģēt videoklipus.
Papildus Apple daudzi lielie tehnoloģiju uzņēmumi izstrādā savus procesorus, piemēram, Google AI procesoru (TPU), Amazon AWS Graviton datu centra procesoru, virkni procesoru no Huawei utt. Nozare mainās mierīgi, Google TPU ir kļuvis par ASIC karali, un Tesla AI mikroshēma var padarīt braukšanu bez vadītāja izcilāku.
Mikroshēmu nozare sākotnēji bija ļoti sarežģīta, bet tagad piegādes ķēde ir daudz vienkāršāka, un uzņēmumiem ir vieglāk iekļūt. Piemēram, Apple, kas ieviesa ARM arhitektūru, to optimizēja un nodeva TSMC ražošanai. Ja lielie uzņēmumi var integrēt mikroshēmas ar citām progresīvām tehnoloģijām, tie var iegūt konkurences priekšrocības un apdraudēt tradicionālo mikroshēmu ražotāju konkurētspēju.
Ir daudz veidu integrācija. Piemēram, AWS mikroshēmu ir izstrādājusi Annapurna Design Lab, un to var ražot tūlīt pēc tās izstrādes. Apple lietotnes darbojas ātrāk savos procesoros, jo mikroshēmas un programmatūra ir labāk noregulējama.
Google pētnieki uzskata, ka, tā kā mikroshēmas lieluma samazināšanās priekšrocības ir mazākas, ja vēlaties ievērojami uzlabot veiktspēju, vislabāk ir ļaut aparatūrai, programmatūrai un neironu tīklam sasniegt kopprojektu, tas ir, uzņēmumu, kas vertikāli integrē visu.
Tad paskatieties uz Nvidia, kas paļaujas uz GPU, lai kļūtu par pasaules vērtīgāko mikroshēmu uzņēmumu. Tagad GPU tiek izmantoti ne tikai videospēlēs, bet arī var apstrādāt mašīnmācīšanās algoritmus. Apple salīdzina savu jaunāko M1 mikroshēmu ar Nvidia augstākās klases GPU un šķiet diezgan pārliecināts. AWS arī apgalvoja, ka tās otrās paaudzes Trainium mikroshēmas ir labākas nekā Nvidia mikroshēmas.
No uzņēmuma viedokļa lielie tehnoloģiju uzņēmumi izstrādā savus procesorus. No nozares viedokļa galvenais trūkums joprojām ir nopietns. No valsts viedokļa mikroshēmas ir kļuvušas par svarīgu kaujas lauku lielvaru konkurencei.
Galvenais trūkums turpinās
Serdeņu trūkuma sekas ir nopietnas. Ford ir samazinājis automašīnu ražošanu serdeņu trūkuma dēļ, un Apple zaudēs 6 miljardu ASV dolāru ieņēmumus serdeņu trūkuma dēļ 2021. gada 4. ceturksnī. Tagad daudzi produkti tiek aizkavēti mēnešiem vai pat gadiem serdeņu trūkuma dēļ.
Kāpēc tas tā ir? Jo pieprasījums pēc mikroshēmām pēdējos gados ir ievērojami pieaudzis, bet ražošanas jaudas pieaugums ir bijis ļoti lēns, un īsā laikā nav viegli mainīt pretrunu starp piedāvājumu un pieprasījumu.
ES ir pieņēmusi tiesību aktus, lai palielinātu mikroshēmu ražošanas jaudu. Amerikas Savienotajām Valstīm ir līdzīgi soļi, un šķiet, ka tās ir nervozākas un agresīvākas nekā Eiropas Savienība.
Ir arī svarīgi atzīmēt, ka, lai gan tagad trūkst mikroshēmu, Forrester ziņojumā norādīja, ka trūkst galvenokārt "mezglu nobriedušu" mikroshēmu, tas ir, vecākas mikroshēmas. Viss, kas nepieciešams automašīnām, ir vecākas mikroshēmas, jo tās ir uzticamākas un lētākas.
Pašlaik Āzijā tiek ražoti 80% no pasaules mikroshēmām. Mikroshēmu rūpnīcas celtniecība var izmaksāt 10 miljardus ASV dolāru. Būvniecība prasīs 2 gadus un vairākus mēnešus, lai to sertificētu. Vai viss ir beidzies? Nē, pēc tam būs nepieciešami 3 mēneši vai vairāk izmēģinājuma ražošanas. Tāpēc īsā laikā nav viegli atrisināt ražošanas jaudas problēmu.
Krievijas un Ukrainas konflikta ietekme
Tieši tad, kad mikroshēmas nebija noliktavā, izcēlās konflikts starp Krieviju un Ukrainu.
Krievija un Ukraina ir galvenie neona gāzes un metāla palādija eksportētāji, kas nepieciešami mikroshēmu izgatavošanai. Neona gāze ir nepieciešama lāzerdrukai uz silīcija, un metāla palādijs ir nepieciešams ražošanas posmam.
Aptuveni ceturtā līdz puse no pasaules pusvadītāju klases neona gāzes nāk no Krievijas un Ukrainas, un aptuveni viena trešdaļa no metāla palādija nāk no Krievijas.
TSMC apgalvo, ka tiem jau ir alternatīvs neona gāzes piegādātājs, un ar piegādi nav problēmu. Infineon, kas galvenokārt piegādā automobiļu mikroshēmas, teica, ka ražošana netiks ietekmēta, piegādātājiem bija alternatīvas iespējas, un uzņēmums bija palielinājis ietekmēto izejvielu un inerto gāzu krājumus.
Protams, tas ir tikai uzņēmuma paziņojums. Tirgus pārbaudīs, vai tas ir pareizi vai nepareizi. Riski joprojām pastāv, un uzņēmumiem nevajadzētu būt neuzmanīgiem. LinxConsulting analītiķi uzskata, ka mikroshēmu rūpnīcas pirms konflikta uzkrāja neona gāzi, taču šie krājumi var ilgt tikai sešus mēnešus; pēc krājumu beigām neona cena pieaugs, kā tas notika, kad 2014. gadā izcēlās Krimas konflikts ; Tūlītējā cena pieaugs no 25 centiem litrā līdz 5 ASV dolāriem litrā.
Bernstein analītiķis Steisijs Rasgons uzskata, ka pat tad, ja neona cena pieaugs 10 reizes, izmaksu ietekme uz visu pusvadītāju nozari nebūs pārāk liela. Saskaņā ar aplēsēm pusvadītāju kategorijas neona gāzes tirgus lielums ir aptuveni 100 miljoni ASV dolāru gadā, bet pasaules mikroshēmu tirgus lielums ir 500 miljardi ASV dolāru.
Secinājums
Neapzināti pasaule, iespējams, ir iegājusi "lielas konkurences pasaulē", un mikroshēmas ir kļuvušas par konkurences karsto vietu. 2021. gadā Ķīnas mikroshēmu uzņēmumi piesaistīja 10,8 miljardus ASV dolāru, kas ir par 40,7% vairāk nekā 2020. gadā, uzstādot rekordu. Šogad kopējais globālo mikroshēmu uzņēmumu finansējums bija 19,4 miljardi ASV dolāru, un Ķīna veidoja vairāk nekā pusi. Tas var pat nebūt visprogresīvākais mikroshēma, kas izlemj mikroshēmu cīņu, bet gan nobriedusi mikroshēma 28 nm vai pat vecākā vecumā.