«Важнейшая компания в мире, о которой мало кто слышал»: главное о TSMC, чьи микросхемы стоят в технике и автомобилях Статьи редакции
Тайваньский производитель занял 90% рынка и пока его доминированию никто не может помешать, пишет Ars Technica в профиле TSMC.
Почему TSMC стала столь важной для отрасли
Мощностями TSMC пользуются Apple, AMD, Qualcomm, Nvidia, автопроизводители и множество других компаний — и это единственный производитель в мире, способный обеспечить их нужными компонентами.
Благодаря значительным инвестициям в уменьшение техпроцесса (размере транзисторов) и увеличение производственных мощностей, за TSMC перестали успевать другие производители чипов.
Важная характеристика, влияющая на производительность микросхем — число транзисторов, которые можно разместить на одном кристалле. Чем меньше размер транзистора (меньше техпроцесс), тем ниже потребление энергии и выше скорость.
Уменьшение техпроцесса требует всё более сложных разработок и объёмных инвестиций в производственные мощности. Поэтому разработчики микросхем с годами начали уделять больше времени проектированию, а производство передавали литейным предприятиям, таким как TSMC.
И чем дороже становился выпуск микросхем, тем чаще компании отдавали его на аутсорс, и тем больше конкурентов TSMC выбывали из технологической гонки.
Например, самый совершенный на данный момент техпроцесс в 3 нанометра освоили только две компании в мире — TSMC и Samsung. 3-нанометровые чипы будут на 70% быстрее, чем актуальные 5-нанометровые процессоры, пишет Ars Technica.
Сейчас на TSMC приходится 40-65% мировой выручки в производстве 28-65 нм компонентов, которые используют в автомобильной электронике. А вот в выпуске высокотехнологичных 5-10 нм чипов TSMC занимает уже около 90% рынка.
«Автопроизводители верят, что они — мировые гиганты. Но в данной ситуации производители чипов — гиганты, а их автомобильные заказчики всего лишь муравьи», — говорит основатель консалтинговой компании по работе с поставками Seraph Амброуз Конрой.
В 2021 году TSMC хочет инвестировать в рост и производственные мощности $25-28 млрд — на 63% больше, чем в 2020 году, а также больше запланированных инвестиций Intel и Samsung.
Часть инвестиций может пойти на выполнение заказов Intel, считают аналитики. Компания вынуждена частично перенести производство микросхем на аутсорс, чтобы быстрее освоить сразу два техпроцесса — 10 и 7 нм и не отстать от конкурентов.
«Чем дольше Intel будет решать свои проблемы, тем больше будет разрыв. Пока же TSMC остается недосягаемой», — говорит глава одного из производителей полупроводников.
Команда Intel уже больше года работает c TSMC над запуском производства на аутсорсе, пишет Ars Technica.
Отраслевой аналитик Марк Ли из Bernstein считает, что Intel в 2023 году закажет у TSMC около 20% процессоров, и только для этого тайваньской компании нужно инвестировать более $10 млрд на отдельные линии производства.
«Отрасль невероятно зависит от TSMC, особенно на пике технологий — это довольно рискованно. Если 20 лет назад было около 20 производителей чипов, сейчас самые лучшие предприятия сосредоточены в одном кампусе на Тайване», — говорит аналитик Питер Хонберри из Bain&Company.
Например, чтобы оставаться лидером и удовлетворить спрос на 3-нанометровые чипы в 2022 году, TSMC строит в городе Шаньхуа новый завод размером с 22 футбольных поля (160 тысяч квадратных метров).
Строительство завода втрое увеличило цены на землю, а объём сделок с недвижимостью оказался самым высоким за десятилетнюю историю — новые дома и квартиры выкупили инженеры завода, говорят брокеры Century 21.
Давление США и Европы создаёт сложности для бизнеса
Растущее доминирование TSMC привлекло внимание политиков США и Европы. Они призывают производить микросхемы на домашних рынках, чтобы защитить цепочки поставок от геополитического влияния и внезапных факторов — таких как пандемия Covid-19, которая спровоцировала дефицит микросхем.
Многие заводы простаивали во время карантина, а после его снятия произошло лавинообразное увеличение заказов, например, со стороны автопроизводителей, из-за чего производители не справились с объёмами.
В 2020 году TSMC под давлением властей США взяла на себя обязательство построить завод в Аризоне стоимостью $12 млрд, а также объявила о создании дочерней компании в Японии. Она займется исследованиями в области новых материалов полупроводников.
Евросоюз также обсуждает привлечение инвестиций в строительство в Европе завода TSMC следующего поколения — по производству 2-нанометровых чипов.
Новые заводы вне Тайваня создают дополнительную нагрузку на бизнес-модель TSMC, так как компания не готова рассредоточить производство по всему миру, считают аналитики.
Одна из причин успеха компании в том, что производство сосредоточено на Тайване: все корпусы расположены рядом, при необходимости можно быстро мобилизовать инженеров для помощи друг другу, объяснила представитель TSMC Нина Као.
По оценке TSMC, производственные затраты в США на 8-10% выше, чем в Тайване, а на строительство завода компания согласилась лишь потому, что власти США будут субсидировать разницу в расходах.
Более того, завод TSMC в Аризоне будет работать по 5-нм технологии — когда он начнет производство в 2024 году, то уже будет отставать от 3-нм производства на юге Тайваня.
В основном он может служить для военных целей, отмечает Ars Technica. Пентагон беспокоится, что концентрация производства полупроводников находится вне США, тогда как спрос на мощные чипы в оборонной промышленности растёт — например, их используют в беспилотниках, суперкомпьютерах и ракетах.
Зачем нужен завод в Европе — неясно. Даже представители европейских производителей микросхем в разговоре с Ars Technica признаются, что их специализация — автомобильный рынок с 22 нм чипами.
Передовые технологии не столь важны для них, как для американских клиентов TSMC, а инвестировать в скачок между 22 нм и 2 нм слишком дорого.
Доминированию TSMC пока никто не может помешать
Отраслевые эксперты считают, что желание властей перенести производство TSMC могут оказаться нежизнеспособными — это потребует постоянных миллиардных инвестиций, чтобы оставаться «на передовой прогресса».
По этой же причине компания и стала доминировать на рынке — а её американский конкурент GlobalFoundries и тайваньский производитель UMC постепенно отказались от гонки технологий.
Крупнейший китайский производитель чипов Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) всё ещё инвестирует в рост, но в 2020 году ему помешали власти США с вводом экспортного контроля. Теперь SMIC не может получить оборудование, необходимое для строительства заводов.
Остаётся только Intel, которая объявила о строительстве двух новых заводов в Аризоне и инвестициях в $20 млрд на развитие своего производства. Но некоторые эксперты настроены скептически.
Я бы сказал, что конкурировать с TSMC будет сложно — Intel пыталась несколько лет назад, но не смогла, хотя на тот момент у них были лучшие технологические процессы на рынке.
TSMC намерена удержать лидерство. Значительная часть запланированных инвестиций пойдёт на станки для фотолитографии в глубоком ультрафиолете (EUV) — необходимом оборудовании для передовых производственных линий.
Голландская компания ASML, лидер EUV-рынка, рассказала в финансовом отчете, что её мощности не соответствуют спросу на оборудование. И каждый заказ от TSMC позволит ей и дальше удерживать конкурентов позади, считают эксперты.
Будет весело, когда Тайвань накроется.
Китайцы сманили с TSMC кучу спецов. Так что TSMC у руля будут еще лет 5, пока китайцы не наладят у себя 3 и 5 нм