TSMC und Samsung Foundry werden zu dominanten Herstellern fortschrittlicher Chips
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Es ist bekannt, dass Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. und Samsung Foundry den Markt für die Produktion von Auftragschips dominieren. Sie sind die einzigen Unternehmen, die modernste Prozesstechnologien anbieten und über die größten Kapazitäten verfügen. In der Zwischenzeit sind TSMC und Samsung Foundry auf dem besten Weg, die dominierenden Hersteller fortschrittlicher Chips zu werden, da niemand, einschließlich Intel, ihre Investitionsausgaben decken kann.
TSMC: Groß kann nur größer werden
TSMC wurde 1987 gegründet und war die weltweit erste reine Spielgießerei, die Chips für andere herstellte. In 34 Jahren seiner Geschichte ist das Unternehmen nicht nur von einem kleinen Unternehmen mit einer Fabrik zu einem milliardenschweren Unternehmen mit fünf 300-mm-Fabriken, sieben 20-mm-Fabriken und einer 150-mm-Produktionsstätte gewachsen. TSMC hat im Laufe seiner Geschichte Dutzende von Prozesstechnologien entwickelt und enorme Produktionskapazitäten installiert. Damit kann TSMC nahezu jedem Fabless-Chip-Designer mit nahezu allen Anforderungen Dienstleistungen anbieten. Derzeit bedient TSMC über 460 Kunden.
Da die Nachfrage seiner großen Kunden (wie Apple, HiSilicon, Qualcomm, Nvidia und AMD) nach hochmodernen Fertigungsprozessen und -mengen in den letzten Jahren gestiegen ist, hat TSMC den Bau neuer GigaFabs (Produktionsanlagen mit einer Kapazität von mehr) intensiviert mehr als 100.000 300-mm-Wafer-Starts pro Monat (WSPM), die rund 20 Milliarden US-Dollar kosten und das Budget für Forschung und Entwicklung (F & E) erhöhen. Die Strategie hat sich ausgezahlt und heute hat TSMC nicht nur Intel und Samsung Foundry mit seinen Fertigungstechnologien zurückgelassen, sondern verfügt auch über eine größere Kapazität als andere Halbleiterhersteller, da es praktisch alle Fabless-Designer bedient, die fortgeschrittene Anforderungen erfüllen Technologien.
In diesem Jahr hat das Unternehmen beschlossen, seine Investitionsausgaben (CapEx) radikal auf 25 bis 28 Milliarden US-Dollar zu erhöhen, was einer Steigerung von 45 bis 62 Prozent gegenüber dem Vorjahr von 17,2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 entspricht. IC Insights geht davon aus, dass TSMC “was anfangen wird” Dies dürfte eine enorme mehrjährige Ausgabenrampe sein. “Erwarten Sie also, dass das Unternehmen sein CapEx-Budget in den Jahren 2022 und 2023 erneut erhöht.
Der führende Hersteller von Halbleitern sowohl in Bezug auf das Volumen als auch in Bezug auf die Technologieführerschaft zu sein, hat seine Vorteile. Erstens ist es einfacher, die fabelhaften Werkzeuge zu bekommen, wenn Sie sie in großen Mengen kaufen. Zweitens ist es einfacher, eigene Produktions- und Lieferkettenstandards festzulegen, was in der Branche, in der es um Standardisierung geht, von enormer Bedeutung ist.
Samsung Foundry: Mit TSMC die Lücke schließen, mit Intel die Lücke vergrößern?
Samsung Electronics ist seit geraumer Zeit der weltweit größte Hersteller von DRAM (Dynamic Random Access Memory) und NAND-Flash und daher seit Jahrzehnten im Halbleitergeschäft tätig. Darüber hinaus hat es verschiedene Chips für den eigenen Bedarf hergestellt. In der Zwischenzeit begann das Unternehmen Mitte der 2000er Jahre, Gießereidienstleistungen anzubieten, da es erkannte, dass nur die größten Chiphersteller langfristig überleben werden. Samsung Foundry versucht seit Jahren, TSMC einzuholen, und während sich die Lücke schließt, ist sie noch nicht ganz da.
Der größte Kunde von Samsung Foundry ist nach wie vor die Muttergesellschaft Samsung, die sich bemüht, die weltweit besten Smartphones, Fernseher, PCs, Displays und andere Elektronikprodukte herzustellen. Zu diesem Zweck ähneln die Entwurfsentscheidungen von SF zuweilen denen eines integrierten Geräteherstellers (IDM), der mit tatsächlichen Produkten und nicht mit Fertigungsdienstleistungen Geld verdient.
Samsung erkannte früh genug, dass die Nachfrage nach Chips (alle Chips, einschließlich DRAMs, 3D-NAND, SoCs usw.) nur zunehmen wird, sodass die Ausgaben für Halbleiter-CapEx im Jahr 2010 erstmals 10 Milliarden US-Dollar überstiegen. 93,2 Milliarden US-Dollar für die Erweiterung der Produktion Kapazitäten im Zeitraum 2017 – 2020 hat das Unternehmen die Lücke zu TSMC aus Kapazitätssicht deutlich geschlossen. Samsung Foundry ist in Bezug auf die Wafer-Starts pro Monat (und auch in Bezug auf die Anzahl der angebotenen Knoten) immer noch etwa dreimal kleiner als TSMC, aber die Lücke zwischen beiden hat sich geschlossen. Bisher hat Samsung sein Halbleiter-CapEx-Budget für 2021 noch nicht bekannt gegeben. Analysten gehen jedoch davon aus, dass es mindestens so viel ausgeben könnte wie im letzten Jahr – rund 28,1 Milliarden US-Dollar.
Die kumulierten Investitionen (CapEx) von Samsung und TSMC belaufen sich laut IC Insights in diesem Jahr auf rund 55,5 Milliarden US-Dollar. Ein erheblicher Teil der Mittel von Samsung wird natürlich für den Kauf von Geräten für das Speichergeschäft von Samsung verwendet, aber auf jeden Fall werden diese beiden Unternehmen in der Lage sein, die Entwicklung fabelhafter Produktionswerkzeuge und Lieferketten zu beeinflussen.
Sollte sich Intel Sorgen machen?
Intel gibt traditionell mehrere zehn Milliarden US-Dollar für CapEx aus (im vergangenen Jahr wurden etwa 14,3 Milliarden US-Dollar ausgegeben), sodass Intel weiterhin ein führender Hersteller von Prozessoren sein wird. Die Ausgaben für Fabriken werden jedoch etwa doppelt so hoch sein wie die von Samsung und TSMC. Da Intel nicht mit der Produktion von Chips über einen Knoten beginnen wird, der auf EUV basiert, wird es keinen unmittelbaren signifikanten Einfluss auf die Entwicklung der Industrie und der Lieferketten haben.
In der Vergangenheit hatte Intel mehrere Wettbewerbsvorteile, die es von all seinen direkten und indirekten Konkurrenten unterschieden:
- Intels CPUs waren die schnellsten in der Branche.
- Die Mikroarchitekturen und CPU-Designs von Intel waren für alle Marktsegmente skalierbar.
- Intel hatte genug Leistung, um sicherzustellen, dass seine Architekturinnovationen von Softwareherstellern unterstützt wurden.
- Intel verfügte über die besten Prozesstechnologien, mit denen bestimmte Mängel seiner Mikroarchitekturen oder seines Designs ausgeglichen werden konnten.
- Intel könnte CPUs in Mengen produzieren, die von keinem seiner Konkurrenten erreicht werden können.
- Da Intel sowohl finanziell als auch technologisch de facto führend auf dem Halbleitermarkt war, setzte es Standards für den Rest der Branche, was seine Führungsposition weiter sicherte.
- Während Intel gegen die meisten Unternehmen der Halbleiterindustrie antrat, konnte es Allianzen oder Partnerschaften aufbauen, die es stärkten (z. B. mit Microsoft, mit Dell, mit HP, mit Apple, mit ATI Technologies) und zu einem besseren Wettbewerb beitrugen.
- Intel gab Hunderte von Millionen für Marketing und Werbung aus, normalerweise mehr als alle seine Konkurrenten zusammen.
Bisher hat Intel mindestens drei von acht Vorteilen verloren. Heutzutage sind Intels CPUs keine unbestreitbaren Marktführer und in vielen Fällen sind konkurrierende Produkte von AMD unangefochten. Während die 10-nm-Fertigungstechnologien der 2. und 3. Generation von Intel mit dem N7 von TSMC konkurrieren, können die Knoten des Unternehmens nicht die gleiche Transistordichte wie der N5 von TSMC bieten. Intel gibt nicht mehr so viel wie seine Konkurrenten für Fabriken aus und ist nicht mehr technologisch führend. Wenn AMD zum zweitgrößten Kunden von TSMC wird, kann es seinen Produktionspartner bitten, die von ihm verwendeten Knoten anzupassen, um die Leistung zu steigern und / oder den Stromverbrauch zu senken. In der Zwischenzeit wissen wir noch nichts über die Outsourcing-Pläne von Intel, außer der Tatsache, dass einige seiner Produkte 2022 bei TSMC hergestellt werden.
Intel ist nach wie vor eine treibende Kraft hinter vielen Brancheninitiativen, und ohne die Unterstützung von Intel kann keine Technologie in der PC-Welt verbreitet werden. Es gibt jedoch keine Wintel-ähnlichen Initiativen mehr und Intel ist kein exklusiver CPU-Anbieter mehr für Unternehmen wie Apple.
Mittlerweile verfügt Intel über äußerst leistungsfähige x86-CPU-Architekturen, die im Vergleich zu AMD eine höhere Single-Thread-Leistung bieten. Intel produziert mehr Prozessoren als jeder andere Hersteller und kann seinen Partnern Volumes liefern, die von niemand anderem erhältlich sind. Angesichts des Marktanteils und der Volumenführerschaft von Intel werden praktisch alle Initiativen von der Softwareindustrie unterstützt. Darüber hinaus weiß das Unternehmen, wie es für seine Produkte wirbt und für seine Marke wirbt.
Im Allgemeinen muss sich Intel viele Sorgen machen, da es nicht mehr an allen Fronten erfolgreich gegen alle seine Konkurrenten antreten kann. Hoffentlich wird der neue CEO des Unternehmens nächste Woche in einem Live-Chat etwas Licht in die Zukunftspläne des Chipgiganten bringen.
Könnten Länder gegen dominante Halbleiterhersteller antreten?
Jetzt, da TSMC und Samsung jeweils rund 28 Milliarden US-Dollar für Produktionsanlagen und Milliarden für Forschung und Entwicklung ausgeben, ist es für ein kommerzielles Unternehmen äußerst schwierig, diese Chiphersteller einzuholen. Selbst Apple mit seinen massiven Einnahmen und Barreserven ist kaum bereit, zig Milliarden in die Chipherstellung zu investieren. In den letzten Jahren haben Regierungen der EU, der USA und Chinas begonnen, über lokale Halbleiterproduktionsindustrien zu sprechen, und ihre Bereitschaft zum Ausdruck gebracht, Chipherstellern zu helfen.
IC Insights ist der Ansicht, dass es nahezu unmöglich ist, TSMC und Samsung einzuholen. Angesichts der Tatsache, dass die beiden führenden Hersteller von Halbleitern der Branche sowohl in Bezug auf Forschung und Entwicklung als auch in Bezug auf CapEx weit voraus sind, sind Analysten der Ansicht, dass “Regierungen mindestens fünf Jahre lang mindestens 30 Milliarden US-Dollar pro Jahr ausgeben müssten, um eine vernünftige Chance zu haben.” Erfolg.” Das chinesische SMIC hat im Laufe der Jahre sowohl von den lokalen Behörden als auch von der chinesischen Regierung viel Hilfe erhalten, aber das Unternehmen ist immer noch etwa fünf Jahre hinter GlobalFoundries, Samsung Foundry und TSMC zurück.
Zusammenfassung
Sowohl TSMC als auch Samsung Foundry haben einige Jahre vor Intel damit begonnen, EUV-Tools zur Herstellung von Chips mit ihren neuesten Prozesstechnologien zu verwenden. Daher sammeln sie bereits seit einiger Zeit Erfahrungen mit neuen Tools und Lieferketten.
Sowohl TSMC als auch Samsung werden zweimal mehr in ihre Produktionsanlagen investieren als Intel im Jahr 2021. Intel muss wohl nicht so viel wie TSMC und Samsung für CapEx ausgeben, da es nur Chips für sich selbst produziert, während seine Kollegen Gießereidienste anbieten. Bisher war Intels Technologieführerschaft jedoch durch massive Ausgaben für Fabriken und Forschung und Entwicklung ermöglicht worden.
Theoretisch könnten Regierungen die Entwicklung der lokalen Halbleiterindustrie durch direkte Hilfe, Steuererleichterungen und Anreize stimulieren. Ihre Gesamtausgaben in den nächsten fünf Jahren würden jedoch 150 Milliarden US-Dollar überschreiten, und die Erfolgschancen sind nicht hoch.
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