Analyse van de status-quo van de wereldwijde chipindustrie

Apr 28, 2022

Laat een bericht achter

Jobs vertelde Apple-managers dat, ongeacht hoe de binnenkant van smartphones en computers verandert, consumenten alleen om producten en ervaringen geven. Jobs noemde het 'magie'.


En de presentatie van "magie" hangt grotendeels af van de chip. Daarom ontwikkelt Apple zijn eigen processors. Toen de iPad van de eerste generatie werd gelanceerd, was Apple uitgerust met zijn eigen processors. Tot 2020, wanneer de processors van Apple de hele lijn van Intel vervangen en de M1-chip in de Mac wordt geïnstalleerd, zullen de processoractiviteiten niet echt voltooid zijn.


Voor grote technologiebedrijven lijkt het maken van kernen een rage. Als je vandaag geen kernen maakt, schaam je je om jezelf een technologiebedrijf te noemen. Dus, wat is de logica van het maken van bedrijfskernen? Waarom is er in de nabije toekomst een tekort aan chips? Met welke uitdagingen wordt de chipindustrie geconfronteerd? Laten we het uitzoeken.


Grote ondernemingen maken kernen


In de afgelopen jaren zijn de processorprestaties van Apple met grote sprongen gegroeid, wat rivalen nerveus maakt. Apple volgde dat op met twee versies van de M1-processor, en meer recentelijk heeft Apple twee M1-chips in dure werkstations gestopt om makers te helpen bij het bewerken van video's.


Naast Apple ontwikkelen veel grote technologiebedrijven hun eigen processors, zoals Google AI-processor (TPU), Amazon AWS Graviton-datacenterprocessor, een reeks processors van Huawei, enz. De industrie verandert stilletjes, Google TPU is uitgegroeid tot de koning van ASIC, en Tesla AI-chip kunnen rijden zonder bestuurder nog beter maken.


De chipindustrie was oorspronkelijk erg ingewikkeld, maar nu is de supply chain veel eenvoudiger en is het voor bedrijven gemakkelijker om binnen te komen. Zo heeft Apple, dat de ARM-architectuur heeft geïntroduceerd, deze geoptimaliseerd en aan TSMC overgedragen voor productie. Als grote bedrijven chips kunnen integreren met andere geavanceerde technologieën, kunnen ze een concurrentievoordeel behalen en het concurrentievermogen van traditionele chipmakers ondermijnen.


Er zijn veel vormen van integratie. De AWS-chip is bijvoorbeeld ontworpen door het Annapurna Design Lab en kan direct na het ontwerp worden geproduceerd. Apple-apps draaien sneller op de eigen processors doordat de chips en software beter op elkaar zijn afgestemd.


Google-onderzoekers zijn van mening dat aangezien de voordelen van het verkleinen van de chipgrootte kleiner zijn, als u een grote prestatieverbetering wilt maken, u het beste de hardware, software en het neurale netwerk co-design kunt laten bereiken, dat wil zeggen, een bedrijf dat integreert alles verticaal.


Kijk dan naar Nvidia, dat afhankelijk is van GPU's om 's werelds meest waardevolle chipbedrijf te worden. Nu worden GPU's niet alleen gebruikt in videogames, maar kunnen ze ook machine learning-algoritmen verwerken. Apple vergelijkt zijn nieuwste M1-chip met Nvidia's topklasse GPU en lijkt behoorlijk zelfverzekerd. AWS heeft ook beweerd dat zijn Trainium-chips van de tweede generatie beter zijn dan Nvidia-chips.


Vanuit een bedrijfsperspectief ontwikkelen grote technologiebedrijven hun eigen processors. Vanuit het oogpunt van de industrie is het kerntekort nog steeds ernstig. Vanuit nationaal perspectief zijn chips een belangrijk slagveld geworden voor grote machtsconcurrentie.


Het kerntekort duurt voort


De gevolgen van het ontbreken van kernen zijn ernstig. Ford heeft de productie van auto's verlaagd vanwege een gebrek aan cores, en Apple zal in het vierde kwartaal van 2021 $ 6 miljard aan inkomsten verliezen door een gebrek aan cores. Nu lopen veel producten maanden of zelfs jaren vertraging op vanwege een gebrek aan cores.


Waarom is dit? Omdat de vraag naar chips de afgelopen jaren sterk is toegenomen, maar de groei van de productiecapaciteit erg traag is verlopen, is het niet eenvoudig om de tegenstelling tussen vraag en aanbod in korte tijd te veranderen.


De EU heeft wetgeving aangenomen om de productiecapaciteit van chips te vergroten. De Verenigde Staten hebben soortgelijke bewegingen en lijken nerveuzer en agressiever te zijn dan de Europese Unie.


Het is ook belangrijk op te merken dat hoewel er nu een gebrek aan chips is, Forrester er in het rapport op wees dat er vooral "node-volwassen" chips ontbreken, dat wil zeggen oudere chips. Het enige dat auto's nodig hebben, zijn oudere chips omdat ze betrouwbaarder en goedkoper zijn.


Op dit moment wordt 80 procent van de chips in de wereld geproduceerd in Azië. Het kan 10 miljard dollar kosten om een ​​chipfabriek te bouwen. Het duurt 2 jaar om te bouwen en enkele maanden om te worden gecertificeerd. Het is voorbij? Nee, daarna duurt de proefproductie 3 maanden of langer. Daarom is het niet eenvoudig om het probleem met de productiecapaciteit in korte tijd op te lossen.


De impact van het Russisch-Oekraïense conflict


Net toen de chips uitverkocht waren, brak het conflict tussen Rusland en Oekraïne uit.


Rusland en Oekraïne zijn grote exporteurs van neongas en het metaal palladium, die nodig zijn om chips te maken. Neongas is vereist voor laserprinten op silicium en het metaalpalladium is vereist voor de productiefase.


Ongeveer een kwart tot de helft van het wereldwijde neongas van halfgeleiderkwaliteit komt uit Rusland en Oekraïne, en ongeveer een derde van het metaalpalladium komt uit Rusland.


TSMC beweert dat ze al een alternatieve leverancier van neongas hebben en dat er geen probleem is met de levering. Infineon, dat voornamelijk autochips levert, zei dat de productie niet zou worden beïnvloed, dat leveranciers alternatieve opties hadden en dat het bedrijf de voorraden van aangetaste grondstoffen en inerte gassen had vergroot.


Dit is natuurlijk slechts de verklaring van het bedrijf. De markt zal controleren of het goed of fout is. Er zijn nog steeds risico's en bedrijven mogen niet onvoorzichtig zijn. Analisten van LinxConsulting zijn van mening dat chipfabrieken voor het conflict neongas in voorraad hadden, maar deze voorraden kunnen maar zes maanden duren; als de voorraad opraakt, zal de prijs van neon stijgen, net als toen het conflict op de Krim in 2014 uitbrak; De spotprijs zal omhoogschieten van 25 cent per liter naar $5 per liter.


Bernstein-analist Stacy Rasgon is van mening dat zelfs als de prijs van neon 10 keer stijgt, de kostenimpact op de hele halfgeleiderindustrie niet al te groot zal zijn. Volgens schattingen bedraagt ​​de omvang van de markt voor neongas van halfgeleiderkwaliteit ongeveer 100 miljoen dollar per jaar, terwijl de wereldwijde markt voor chips 500 miljard dollar bedraagt.


Conclusie


Onbewust is de wereld misschien een "wereld van grote concurrentie" binnengegaan en zijn chips een hotspot van concurrentie geworden. In 2021 haalden Chinese chipbedrijven 10,8 miljard dollar op, een stijging van 40,7 procent ten opzichte van 2020, een record. Dit jaar bedroeg de totale financiering van wereldwijde chipbedrijven 19,4 miljard dollar, en China was goed voor meer dan de helft. Het is misschien niet eens een geavanceerde chip die de chipstrijd bepaalt, maar een volwassen chip op 28nm of zelfs ouder.