การวิเคราะห์สถานะที่เป็นอยู่ของอุตสาหกรรมชิปทั่วโลก

Apr 28, 2022

ฝากข้อความ

จ็อบส์บอกกับผู้บริหารของ Apple ว่าไม่ว่าภายในของสมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ผู้บริโภคสนใจแต่ผลิตภัณฑ์และประสบการณ์เท่านั้น จ็อบส์เรียกมันว่า "เวทมนตร์"


และการนำเสนอของ "เวทย์มนตร์" นั้นขึ้นอยู่กับชิปเป็นส่วนใหญ่ นั่นเป็นเหตุผลที่ Apple พัฒนาโปรเซสเซอร์ของตัวเอง เมื่อ iPad รุ่นแรกเปิดตัว Apple ก็ติดตั้งโปรเซสเซอร์ของตัวเอง จนถึงปี 2020 เมื่อโปรเซสเซอร์ของ Apple เข้ามาแทนที่ทั้งสายผลิตภัณฑ์ของ Intel และติดตั้งชิป M1 ลงใน Mac ธุรกิจโปรเซสเซอร์จะไม่เสร็จสมบูรณ์อย่างแท้จริง


สำหรับบริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่ การสร้างแกนกลางดูเหมือนจะเป็นเรื่องแฟชั่น ถ้าคุณไม่สร้างคอร์ในวันนี้ คุณจะอายที่จะเรียกตัวเองว่าบริษัทเทคโนโลยี แล้วตรรกะของการสร้างคอร์ขององค์กรคืออะไร? ทำไมถึงมีปัญหาการขาดแคลนชิปในอนาคตอันใกล้นี้? อุตสาหกรรมชิปเผชิญกับความท้าทายอะไรบ้าง? ให้เราหา


องค์กรขนาดใหญ่สร้างคอร์


ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ของ Apple ได้เพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด ทำให้คู่แข่งรู้สึกประหม่า Apple ตามมาด้วยโปรเซสเซอร์ M1 สองเวอร์ชัน และล่าสุด Apple ได้นำชิป M1 สองตัวมาใส่ในเวิร์กสเตชันราคาสูง เพื่อช่วยครีเอเตอร์ในการตัดต่อวิดีโอ


นอกจาก Apple แล้ว บริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่หลายแห่งกำลังพัฒนาโปรเซสเซอร์ของตนเอง เช่น โปรเซสเซอร์ Google AI (TPU), โปรเซสเซอร์ศูนย์ข้อมูล Amazon AWS Graviton, ชุดโปรเซสเซอร์จาก Huawei เป็นต้น อุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างเงียบ ๆ Google TPU ได้กลายเป็น ราชาแห่ง ASIC และชิป Tesla AI ทำให้การขับขี่แบบไร้คนขับนั้นยอดเยี่ยมยิ่งขึ้น


เดิมทีอุตสาหกรรมชิปนั้นซับซ้อนมาก แต่ตอนนี้ซัพพลายเชนนั้นง่ายกว่ามาก และบริษัทต่างๆ ก็เข้ามาได้ง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น Apple ซึ่งแนะนำสถาปัตยกรรม ARM ได้ปรับให้เหมาะสมและส่งมอบให้กับ TSMC เพื่อการผลิต หากบริษัทขนาดใหญ่สามารถรวมชิปเข้ากับเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ ได้ พวกเขาก็จะได้เปรียบในการแข่งขันและบ่อนทำลายความสามารถในการแข่งขันของผู้ผลิตชิปแบบเดิมๆ


การบูรณาการมีหลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น ชิป AWS ออกแบบโดย Annapurna Design Lab และสามารถผลิตได้ทันทีหลังจากที่ออกแบบแล้ว แอพของ Apple ทำงานได้เร็วขึ้นด้วยโปรเซสเซอร์ของตัวเอง เนื่องจากชิปและซอฟต์แวร์ได้รับการปรับแต่งให้ดีขึ้น


นักวิจัยของ Google เชื่อว่าเนื่องจากประโยชน์ของการลดขนาดชิปมีขนาดเล็กลง หากคุณต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพครั้งใหญ่ จึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดที่จะให้ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และโครงข่ายประสาทเทียมบรรลุการออกแบบร่วมกัน นั่นคือบริษัทที่ รวมทุกอย่างในแนวตั้ง


จากนั้นดูที่ Nvidia ซึ่งอาศัย GPU เพื่อก้าวขึ้นเป็นบริษัทชิปที่มีมูลค่ามากที่สุดในโลก ตอนนี้ GPU ไม่ได้ถูกใช้เฉพาะในวิดีโอเกมเท่านั้น แต่ยังสามารถประมวลผลอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องได้อีกด้วย Apple เปรียบเทียบชิป M1 ล่าสุดกับ GPU ระดับแนวหน้าของ Nvidia และค่อนข้างมั่นใจ AWS ยังอ้างว่าชิป Trainium รุ่นที่สองดีกว่าชิป Nvidia


จากมุมมองขององค์กร บริษัทเทคโนโลยีขนาดใหญ่กำลังพัฒนาโปรเซสเซอร์ของตนเอง จากมุมมองของอุตสาหกรรม ปัญหาการขาดแคลนหลักยังคงเป็นเรื่องร้ายแรง จากมุมมองของชาติ ชิปได้กลายเป็นสนามรบที่สำคัญสำหรับการแข่งขันอันทรงพลัง


ปัญหาการขาดแคลนยังคงดำเนินต่อไป


ผลที่ตามมาของการขาดคอร์นั้นร้ายแรง ฟอร์ดได้ลดการผลิตรถยนต์เนื่องจากขาดคอร์ และ Apple จะสูญเสียรายรับ 6 พันล้านดอลลาร์เนื่องจากขาดคอร์ในไตรมาสที่สี่ของปี 2564 ขณะนี้ผลิตภัณฑ์จำนวนมากล่าช้าเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปีเนื่องจากขาดคอร์


ทำไมถึงเป็นเช่นนี้? เนื่องจากความต้องการชิปเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การเติบโตของกำลังการผลิตได้ช้ามาก และไม่ง่ายที่จะเปลี่ยนความขัดแย้งระหว่างอุปสงค์และอุปทานในช่วงเวลาสั้นๆ


สหภาพยุโรปได้ผ่านกฎหมายเพื่อเพิ่มกำลังการผลิตชิป สหรัฐอเมริกามีการเคลื่อนไหวที่คล้ายคลึงกัน และดูเหมือนว่าจะประหม่าและก้าวร้าวมากกว่าสหภาพยุโรป


สิ่งสำคัญที่ควรทราบก็คือ ถึงแม้ว่าตอนนี้จะยังขาดชิปอยู่ก็ตาม Forrester ได้ชี้ให้เห็นในรายงานว่าสิ่งที่ขาดหายไปคือชิป "node mature" ส่วนใหญ่ นั่นคือชิปที่เก่ากว่า รถยนต์ทุกคันต้องเป็นชิปรุ่นเก่าเพราะมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและราคาไม่แพง


ปัจจุบัน 80 เปอร์เซ็นต์ของชิปของโลกผลิตในเอเชีย อาจต้องใช้เงิน 10 พันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างโรงงานชิป จะใช้เวลา 2 ปีในการสร้างและอีกหลายเดือนกว่าจะได้รับการรับรอง มันจบหรือยัง? ไม่ หลังจากนี้จะใช้เวลาทดลองผลิต 3 เดือนขึ้นไป ดังนั้นจึงไม่ง่ายที่จะแก้ปัญหากำลังการผลิตในเวลาอันสั้น


ผลกระทบของความขัดแย้งรัสเซีย-ยูเครน


เมื่อชิปหมด ความขัดแย้งระหว่างรัสเซียและยูเครนก็ปะทุขึ้น


รัสเซียและยูเครนเป็นผู้ส่งออกก๊าซนีออนและแพลเลเดียมโลหะรายใหญ่ซึ่งจำเป็นสำหรับการผลิตชิป จำเป็นต้องใช้ก๊าซนีออนสำหรับการพิมพ์ด้วยเลเซอร์บนซิลิกอน และต้องใช้แพลเลเดียมโลหะสำหรับขั้นตอนการผลิต


ก๊าซนีออนเกรดเซมิคอนดักเตอร์ประมาณหนึ่งในสี่ของโลกมาจากรัสเซียและยูเครน และประมาณหนึ่งในสามของแพลเลเดียมโลหะมาจากรัสเซีย


TSMC อ้างว่าพวกเขามีซัพพลายเออร์ทางเลือกสำหรับก๊าซนีออนอยู่แล้ว และไม่มีปัญหากับอุปทาน Infineon ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผู้จัดหาชิปสำหรับยานยนต์ กล่าวว่าการผลิตจะไม่ได้รับผลกระทบ ซัพพลายเออร์มีทางเลือกอื่น และบริษัทได้เพิ่มสต็อกวัตถุดิบที่ได้รับผลกระทบและก๊าซเฉื่อย


แน่นอนว่านี่เป็นเพียงคำแถลงของบริษัทเท่านั้น ตลาดจะตรวจสอบว่าถูกหรือผิด ความเสี่ยงยังคงมีอยู่ และบริษัทต่างๆ ไม่ควรประมาท นักวิเคราะห์ของ LinxConsulting เชื่อว่าโรงงานชิปได้สะสมก๊าซนีออนไว้ก่อนเกิดความขัดแย้ง แต่สินค้าคงเหลือเหล่านี้สามารถคงอยู่ได้เพียงหกเดือนเท่านั้น หลังจากที่สต๊อกสินค้าหมด ราคาของนีออนก็จะเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อความขัดแย้งในไครเมียปะทุขึ้นในปี 2014 ; ราคาสปอตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 25 เซ็นต์ต่อลิตรเป็น 5 ดอลลาร์ต่อลิตร


Stacy Rasgon นักวิเคราะห์ของ Bernstein เชื่อว่าแม้ว่าราคานีออนจะเพิ่มขึ้น 10 เท่า แต่ผลกระทบด้านต้นทุนต่ออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดจะไม่มากเกินไป ตามการประมาณการ ขนาดของตลาดก๊าซนีออนเกรดเซมิคอนดักเตอร์อยู่ที่ประมาณ 100 ล้านเหรียญสหรัฐต่อปี ในขณะที่ขนาดของตลาดชิปทั่วโลกอยู่ที่ 500,000 ล้านเหรียญสหรัฐ


บทสรุป


โลกอาจเข้าสู่ "โลกแห่งการแข่งขันที่ยิ่งใหญ่" โดยไม่ได้ตั้งใจ และชิปก็กลายเป็นจุดร้อนของการแข่งขัน ในปี 2564 บริษัทชิปของจีนระดมทุนได้ 10,800 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เพิ่มขึ้น 40.7% จากปี 2563 ซึ่งสร้างสถิติใหม่ ในปีนี้ การจัดหาเงินทุนทั้งหมดของบริษัทชิประดับโลกอยู่ที่ 19,400 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ และจีนมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่ง มันอาจจะไม่ใช่ชิปล้ำสมัยที่ตัดสินการต่อสู้ของชิป แต่เป็นชิปที่โตเต็มที่ที่ 28nm หรือเก่ากว่านั้น