חברת קיידנס (Cadence) וחברת TSMC הטאיוואנית הודיעו על הרחבת שיתוף הפעולה ביניהן והתאמת כלי הפיתוח והקניין הרוחני (IP) של קיידנס לתהליכים החדשים של TSMC: תהליך ה-2 ננומטר ׁN2P, תהליך ה-1.6 ננומטר A16 והתהליך העתידי של 1.4 ננומטר (A14). החברה הודיעה שרכיב טרום-סיליקון DDR512.8G אושר במסגרת תוכנית TSMC9000 עבור N2P. בנוסף, פתרונות התכנון הדיגיטלי, האנלוגיוהניתוח התרמי, כולל אספקת החשמל לצד האחורי של השבב (BS PDN), עברו הסמכה מלאה לתהליכי N2P ו-A16. שתי החברות משתפות פעולה בפיתוח פתרונות מבוססי-AI ומודלים מסוג LLM (מודל שפה גדול) עבור N2P, שלהערכתן יהיו חשובים גם לטכנולוגיית A14.
שתי החברות הדויעו השבוע שבמסגרת הרחבת שיתוף הפעולה ביניהן, קיידנס תספק את פתרונות התכנון, האריזה וניתוח מערכות השלמים היחידים עבור מארזי 3DFabric של TSMC. הייצע כוללIP מאושר (TSMC9000) לתכנון 3D-IC, כולל HBM3E9.6G בטכנולוגיות N5/N4P ו-HBM3E 10.4G בטכנולוגיית N3P, לצד פתרונות Universal Chiplet Express™ (UCIe™)16G N3P/64G/32G. כמו כן, שבב הבדיקה HBM4 של קיידנס הוא טרום-סיליקון המוכן לשלב ה-tapeout(מעבר מקבצי התכנון הסופיים לייצור בפועל). פלטפורמת Cadence IntegrityTM 3D-IC כוללת כעת תמיכה משופרת באיכות התוצאה (QoR), תזרימי בקרת איכות (QC) מלאים עבור 3D-IC עם תזרימי ייחוס ל-3Dblox. התמיכה החדשה כוללת יצירת מעבר אות בין צ'יפלטים בתכנון רב-שבבי וכלים מבוססי-AIלתכנון, חלוקה ואופטימיזציית 3D-IC מקצה-לקצה.
בנוסף, פתרון Cadence EMX Planar 3D Solver הוא כבר מוסמך עבור N3, וכעת מצוי בתהליכי הסמכה ל-N2P. החברה מסרה שבתחום הקניין הרוחני לתעשיית הרכב, היא קיבלה הסמכה של תכנונים ותזרימי תכנון מאושרים לתהליכי N5A ו-N3A של TSMC. בין המודולים שקיבלו את ההסמכה: LPDDR5X-9600, PCI Express® , UCIe, (PCIe®) 5.0, CXL 2.0, 25G-KR ו-SerDes מרובה-פרוטוקולים בקצב של 112G.
קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC חשפה השבוע תהליך ייצור חדש ב-1.4 ננומטר, שיזכה לשם "A14". מדובר בדור הבא במפת הדרכים הטכנולוגית של TSMC, אחרי ייצור ב-2 ננומטר (A2), שצפוי להיכנס לשלב הייצור ההמוני בהמשך 2025. אחד היישומים המרכזים שאליהם מכוונת TSMC את התהליך הוא ייצור מעבדי AI לסמרטפונים. לדברי החברה, שבבים שייוצרו בתהליך החדש יוכלו להריץ, באופן מקומי על גבי הסמרטפונים, מודלי AI חזקים יותר ויותר. הייצור בתהליך החדש צפוי להתחיל ב-2028.
השבבים ב-A14 ייוצרו גם כן במתכונת של GAA, שבה השער מקיף את תעלת הזרם בטרנזיסטור מכל הכיוונים, דבר שמאפשר שליטה טובה יותר בזרם החשמלי. המבנה הזה מקטין את זליגת החשמל ובכך גם משפר את יעילות צריכת ההספק. טכנולוגיית GAA היא נדבך משמעותי ביכולת להמשיך ולמזער את הטרנזיסטורים מתחת ל-3 ננומטר. ב-GAA תעלת הזרם הינה שטוחה מאוד ועל כן גם נקראית Nano Sheet.
בהשוואה ל-N2, ה-A14 יאפשר דחיסות טרנזיסטורים גבוהה ב-20%. ברמת הביצועים, התהליך יציע שיפור של 15% במהירות עבור אותו הספק, או חיסכון של 30% בהספק עבור אותה מהירות. בגרסה הראשונה של A14, ב-2028, אספקת החשמל תהיה "מלמעלה", וב-2029 תצא גרסה נוספת של התהליך, שבה אספקת החשמל תהיה מחלקו התחתון של השבב (Backside Power Delievery) – דבר אשר מפשט את ארכיטקטורת השבב.
קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC דיווחה הלילה כי הכנסותיה ברבעון הראשון של 2025 הסתכמו ב-25.5 מיליארד דולר. מדובר אמנם בגידול של 35.3% בהשוואה לרבעון אשתקד, אך ירידה של 5.1% לעומת הרבעון הקודם, דבר שעשוי ללמד על האטה בקצב הצמיחה של החברה. ב-TSMC מציינים כי שוק הסמרטפונים גילה ברבעון האחרון חולשה יחסית, הקשורה בעיקר לדפוסים עונתיים, אך זו קוזזה בחלקה על ידי המשך הגידול בביקושים בתחום ה-AI.
מבחינת התמהיל הטכנולוגי של ההכנסות, כ-22% מהכנסות TSMC ברבעון הראשון הגיעו מתהליכי ייצור ב-3 ננומטר וכ-36% מההכנסות הגיעו מתהליכי ייצור ב-5 ננומטר. 15% מההכנסות הגיעו מתהליכי ייצור ב-7 ננומטר – ובסך הכול תהליכי הייצור המתקדמים (7 ננומטר ומטה), אשר מהווים בהתמדה נתח גדול יותר ויותר מכלל עוגת ההכנסות, היוו ברבעון הראשון כ-73% מההכנסות.
"אנחנו צופים כי הביקוש ל-3 ו-5 ננומטר ימשיך לתמוך בפעילות העסקית שלנו ברבעון השני. אף שטרם זיהינו שינוי בדפוסים בקרב לקוחותינו, ישנה אי-וודאות וסיכונים סביב מדיניות המכסים," נמסר מהחברה. TSMC דווקא הציבה תחזית גבוהה לרבעון הבא וצופה הכנסות של 28.4-29.2 מיליארד דולר.
גם ASML דיווחה השבוע. יצרנית מכונות הליתוגרפיה ההולנדית רשמה הכנסות של 7.7 מיליארד אירו ברבעון הראשון של 2025, ירידה לעומת 9.2 מיליארד דולר ברבעון הרביעי. באשר לרבעון הבא, במקרה הטוב החברה צופה קיפאון בגידול בהכנסות, כאשר תחזית החברה היא להכנסות של 7.2-7.7 מיליארד אירו. בעקבות הדו"ח, ירדה אתמול (ד') מנייתה של החברה ביותר מ-7% במסחר בנסד"ק והיא ממשיכה לרדת גם הבוקר במסחר בבורסה ההולנדית.
החברה שומרת על אופטימיות באשר להמשך הצמיחה, אך מזהירה מפני ההשלכות האפשריות של מדיניות המכסים של טראמפ. "השיחות שלנו עם לקוחות מחזקות את הערכתנו כי 2025 ו-2026 יהיו שנים של צמיחה. עם זאת, ההכרזות האחרונות על מכסים הגבירו את אי-הוודאות בזירת המקרו ומצב העניינים צפוי להיות דינמי בתקופה הקרובה. בינה מלאכותית ממשיכה להיות הכוח המניע כיום של תעשיית השבבים", נמסר מהחברה.
בתמונה למעלה: בתוך מפעל ייצור של אינטל בארה"ב. צילום: אינטל
חברת TSMC הטאיוואנית וחברת אינטל (Intel) שוקלות להקים ביחד חברה משותפת אשר תספק שירותי ייצור שבבים באמצעות מפעלי הייצור של אינטל בארה"ב. כך דיווח בסוף השבוע המגזין The Information בידיעה בלעדית שצוטטה על-ידי רויטרס וסוכנויות הידיעות המרכזיות. על-פי הידיעה, מדובר בחברה משותפת ש-TSMC תחזיק ב-20% ממניותיה. בידיעה גם נמסר שפקידים בבית הלבן לוחצים על שתי החברות להגיע להסכם. עדיין לא ברור מי יחזיק בשאר המניות, האם זו תהיה רק אינטל או שיצטרפו אל המיזם החדש גם גורמים נוספים. שתי החברות לא הגיבו לידיעה, אבל גם לא הכחישו אותה.
בעקבות פרסום הידיעה זינקה מניית אינטל בנסד"ק בכ-7% אולם בתוך יומיים היא איבדה 11% משווייה בעקבות התמוטטות הכללית של השוק, שהתחוללה בתגובה לתעריפי המסחר שהטיל ממשל טראמפ. ראוי לציין שלפני כחודש דיווחה סוכנות רויטרס ש-TSMC מגבשת קבוצת חברות שירכשו את חטיבת הייצור של אינטל (Intel Foundry) או חלק ממפעליה. המתווה מבוסס על הקמת מיזם משותף (JV) ביחד עם אנבידיה, ברודקום ו-AMD. לפי הדיווח גם קואלקום קיבלה הצעה להצטרף מיזם.
תחרות ושיתוף פעולה
בשנת 2024 דיווחה אינטל על הפסד נקי של כ-18.8 מיליארד דולר. זוהי השנה הראשונה שאינטל מסיימת בהפסד נקי מאז 1986. לפי הדו"ח השנתי של אינטל, שווי המפעלים והציוד של חטיבת הייצור נאמד בכ-108 מיליארד דולר. בתחילת מרץ 2025 הודיעה TSMC על כוונתה לבנות עוד 5 מפעלי ייצור שבבים בארצות הברית בהיקף כולל של כ-100 מיליארד דולר. עדיין לא ברור מה הם התנאים לעסקה עם אינטל, וכיצד היא משתלבת עם ההשקעה של TSMC בהקמת מפעלי ייצור בארה"ב.
בין השאר, נמסר בידיעה המקורית ששיתוף הפעולה צפוי לכלול העברת יידע טכנולוגי ויידע עסקי מ-TSMC לאינטל לצורך שיפור פעילות חטיבת הייצור. שתי החברות מתחרות אחת בשנייה במתן שירותי ייצור בתהליכים מתקדמים (רוחב צומת קטן מ-7 ננומטר). גם לאינטל יש ידע טכנולוגי רב הדרוש ל-TSMC. השנה היא מתחילה לייצר שבבים בתהליך 18A שהוא שווה ערך לרוחב צומת של 2 ננומטר, אשר מציג תחרות עזה מול התהליך של TSMC. לאינטל יש מספר יתרונות בהשוואה ל-TSMC, בזכות טכנולוגיית PowerVia להובלת אותות ומתחים (backside power delivery) בתוך השבב, אשר משולבת בתהליך Intel 18A.
בתמונה למעלה: בתוך מפעל ייצור של חברת TSMC הטאיוואנית
קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC, מגבשת קבוצת רכש לתורך רכישת חטיבת הייצור של חברת אינטל (Intel Foundry). כך דיווחה היום (ד') סוכנות רויטרס בידיעה בלעדית. היא מסרה שהמתווה המתגבש מבוסס על הקמת מיזם משותף (JV) ביחד עם אנבידיה, ברודקום ו-AMD, אשר ירכוש את פעילות הייצור של אינטל. לפי הדיווח גם קואלקום קיבלה הצעה להצטרף מיזם. למעשה, החברות הללו הן לקוחות של TSMC ועשויות להיות לקוחות פוטנציאליות של שירותי הייצור של אינטל. בדיווח לא צוין מהו הסכום ש-TSMC מציעה עבור חטיבת הייצור. השיחות עדיין בשלבים ראשוניים ולא ברור אם אינטל מסכימה למכור את החטיבה.
לפי הדיווח, ממשל טראמפ הוא זה שיזם את המהלך במטרה לייצב את פעילותה של אינטל ולבסס את תעשיית ייצור השבבים בארצות הברית. כתנאי למהלך, TSMC אמנם תנהל את המיזם, אך לא תהיה בעלת השליטה, כלומר חלקה במיזם המשותף לא יעלה על 50%, בשל התנגדותו של טראמפ לכך שהמיזם יהיה בבעלות ידיים זרות. בתחילת החודש הצהירה TSMC על כוונתה לבנות עוד 5 מפעלי ייצור שבבים בארצות הברית בהיקף כולל של 100 מיליארד דולר.
אינטל מחולקת ברמה הארגונית לשתי חטיבות מרכזיות: חטיבת המוצר האחראית על פיתוח וייצור מעבדי החברה, וחטיבת הייצור המספקת שירותי ייצור לחטיבת המוצר עצמה ולחברות שבבים חיצוניות. למעשה, היא מנסה להתחרות ב-TSMC בשוק שירותי הייצור. נדבך מרכזי ביכולת להציב תחרות ל-TSMC הוא תהליך הייצור 18A, שאינטל מפתחת בשנים האחרונות ואמור להיות שקול לייצור ב-1.8 ננומטר. תהליך נמצא בתהליכי בדיקה מתקדמים מאוד. בשנת 2024 דיווחה אינטל על הפסד נקי של כ-18.8 מיליארד דולר. זוהי השנה הראשונה שאינטל מסיימת בהפסד נקי מאז 1986. לפי הדו"ח השנתי של אינטל, שווי המפעלים והציוד של חטיבת הייצור נאמד בכ-108 מיליארד דולר. לפני מספר חודשים דווח כי קואלקום בחנה אפשרות לרכוש את אינטל, בחלקה או במלואה, אך ההצעה נדחתה על-ידי אינטל.
לאחר מספר שנים קשות שבהן הפסידה חברת אינטל גם את ההובלה הטכנולוגית וגם חלקים גדולים מהשוק, נראה שברמת התהליכים המתקדמים ביותר של 2 ננומטר, היא הדביקה את הפער ואפילו מובילה את השוק במספר פרמטרים. כך עולה מניתוח של חברת המחקר הטכנולוגית TechInsights, אשר בדקה את הפרסומים של אינטל, סמסונג ו-TSMC בשנים האחרונות ובכנס IEDM 2024 בחודש דצמבר באחרון. היא הגיעה למסקנה שהפערים הטכנולוגיים בין תהליך ה-2 ננומטר של TSMC לבין תהליך ה-2 ננומטר של אינטל אינם גדולים ואינם חד-משמעיים. מבחינת אינטל מדובר בהצלחה גדולה מאוד, מכיוון שבשנה האחרונה נוצרה תחושה שהיא נמצאת בפיגור טכנולוגי שהיא לא מצליחה להתאושש ממנו.
המאמר בכותרת TSMC 2nm Process Disclosure נכתב על-ידי סקוטן ג'ונס, נשיא חברת הייעוץ והמחקר IC Knowledge, אשר נירכשה על-ידי TechInsights בשנת 2022. הוא מתחיל בביקורת על TSMC אשר המאמרים שלה המוגשים ל-IEDM שינו את אופיים בשנים האחרונות: הם כוללים פחות מידע טכני מהמקובל במאמרים מקבילים בכנס, ומכילים הרבה מאוד תכנים שיווקיים, המקשים על ביצוע השוואות טכנולוגיות. למרות זאת, הוא התעמק בחומר כתוב שהוגש ובדברים שנאמרו במהלך ההרצאות, והגיע למסקנה שהפערים בין שלושת החברות המובילות, אינטל, סמסונג ו-TSMC, אינם גדולים.
המסקנות המרכזיות היו שתהליך ה-2 ננומטר של TSMC ממוקד בחיסכון באנרגיה המושג באמצעות טרנסיטורי nanosheet, ואופטימיזציה של מארזי 3DIC ליישומים אנכיים שונים. להערכת החברה התהליך הזה מספק שיפור של 30% באנרגיה, ושל 15% בביצועים בהשוואה לתהליך ה-3 ננומטר של TSMC. בעוד ש-TSMC מאפיינת את התהליך שלה כ"בעל סיכוי להיות הצפוף ביותר והחסכוני ביותר באנרגיה בהשוואה לתהליכים המתחרים", בדיקה מעמיקה יותר מגלה שהתמונה מורכבת מהצפוי.
השוואה במונחי Power Performance Area
הגורמים המרכזיים שבהם נבדקים תהליכי ייצור שבבים הם Power Performance Area – PPA. מהנתונים שחברת המחקר חילצה, עולה ש-TSMC מובילה ביחס לסמסונג במונחי הספק (Power), אולם אין מידע על התהליך של אינטל, ולכן אי-אפשר לבצע השוואה מלאה. כדי לבדוק את הביצועים (Performance), ג'ונס הישווה מספר מקורות של שלושת החברות, ובנה סולם השוואתי להערכת ביצועי העיבוד של כל חברה. תהליך 18A של אינטל קיבל את הציון 2.53, תהליך N2 של TSMC קיבל את הציון 2.27 ותהליך SF2 של סמסונג קיבל את הציון 2.19. כלומר הביצועים של אינטל הם הטובים ביותר, TSMC במקום השני וסמסונג במקום השלישי. להערכתו, גם לאחר הוספת ההצהרות של TSMC וסמסונג על שיפור עתידי בביצועים – אינטל ממשיכה להוביל.
בהשוואת מדד הצפיפות, או השטח הכולל של הסיליקון (Area), בדקה TechInsights את צפיפות הטרנזיסטורים בתא לוגי ואת גודלו של תא זיכרון מסוג SRAM. במדד הצפיפות של התא הלוגי, TSMC מדורגת במקום הראשון עם 313 מיליון טרנזיסטורים למ"מ מרובע (MTx/mm2). אינטל במקום השני עם רמת צפיפות של 238MTx/mm2, וסמסונג במקום השלישי עם רמה של 231Mtx/mm2. בבדיקת שטח תא ה-SRAM, הנתונים מעורפלים מאוד: TSMC לא מוסרת את המידע הזה, ואינטל מסרה אותו לאנליסטים תחת הסכם NDA. לכן החברה לא יכולה לדווח על ממצאים.
גם ביחס לרמת התפוקה של הייצור (רכיבים תקינים בהשוואה לרכיבים תקולים), המידע אינו מלא. חברת TSMC דיווחה שרמת התפוקה (Yield) בייצור רכיב זכרון 256Mb SRAM היא גבוהה מ-80%. חברת TechInsights מציינת שבעבר התפרסמו ידיעות שרמת התפוקה של אינטל היא 10% בלבד, אולם לדעתה מדובר במספר שגוי או לא מעודכן. מהמידע המצוי בידה התפוקה של אינטל גבוהה בהרבה, אולם היא לא יכולה לפרסם אותו.
רוחב הצומת הינו מדד חלקי
אולם טכנולוגיית ייצור שבבים אינה רק רוחב הצומת של הטרנזיסטור. היא צריכה לספק מענה לצרכים רבים, כמו פיזור חום והולכת אותות חשמליים ומקורות הספק אל הטרנזיסטורים. בתחום הזה יש לאינטל יתרון מובהק בהשוואה לסמסונג ו-TSMC. טכנולוגיית PowerVia של אינטל להובלת האותות והמתחים (backside power delivery) כבר משולבת בתהליך Intel 18A ונכנסת לייצור המוני ב-2025, כולל ייצור הרכיבים של לקוחות צד שלישי באמצעות חטיבת Intel Foundry. סמסונג צפויה לשלב טכנולוגיה מקבילה בשנת 2026, ו-TSMC החליטה לדלג עליה לחלוטין בתהליך ה-2 ננומטר, וצפויה לשלב אותה ב-A16 העתידי.
חברת TechInsights דיווחה על תופעה מעניינת: בעוד שיצרני המערכות עתירות העיבוד (HPC) מעוניינים בטכנולוגיית backside power delivery, יצרני הטלפונים הניידים מעדיפים להסתדר בלעדיה. יכול להיות שזה מרמז על תמהיל הלקוחות העתידי של אינטל ושל TSMC. לצד אלה, קיימים גורמים נוספים: חברת TechInsights מעריכה שהמחיר הממוצע של TSMC לפרוסת סיליקון של 2 ננומטר יהיה בסביבות 30,000 דולר לפרוסה. גם לאחר השיפור ברמת הצפיפות של הטרנזיסטורים, מדובר בעלייה גדולה במחיר הייצור של כל טרנזיסטור בהשוואה לתהליך ה-3 ננומטר (כ-20,000 דולר לפרוסה). "קשה להעריך איזה לקוחות יהיו מוכנים לשלם מחיר כזה. הוא יפעיל לחץ להחליף את TSMC כספק ייצור, ולעבור אל אינטל או סמסונג".
בתמונה למעלה: בתוך מפעל ייצור של חברת TSMC הטאיוואנית
במהלך מפגש עם סנאטורים ופעילים רפובליקנים ביום ב' האחרון במיאמי, אמר הנשיא דונלד טראמפ שהוא מתכנן להטיל מיסי-מגן גבוהים כנגד ייבוא של מעבדי מחשבים, סמיקונדקטורס ותרופות, במטרה להגביר את הייצור המקומי שלהם. בניגוד לתוכניות קודמות של הממשל האמריקאי, התעריפים המתוכננים החדשים אינם מכוונים כנגד סין בלבד – אלא כנגד כל מי שמתחרה בתעשייה האמריקאית.
העיתון USA Today דיווח שבמהלך המפגש, התייחס טראמפ ישירות לטאיוואן ולתעשיית השבבים שלה: "הן עזבו אותנו והלכו לטאיוואן", הוא אמר על חברות הטכנולוגיה האמריקאיות. "אנחנו רוצים שהן יחזרו לכאן. ואנחנו לא ניתן להן מיליארדי דולרים כמו התוכנית המגוחכת של ביידן (הכוונה ל-CHIP Act). הן יבנו את מפעלי הייצור בכסף שלהן, ואנחנו ניתן תמריצי מס". הידיעה הזו עוררה דאגה גדולה במיוחד בטאיוואן, שתעשיית השבבים שלה היא מהחזקות בעולם. בשנת 2024 הסתכם העודף המסחרי של טאיוואן מול ארה"ב בכ-11.4 מיליארד דולר – רובו ממכירת שבבים וכרטיסי מחשב אשר משולבים במוצרים של חברות אמריקאיות.
מסים עשויים לפגוע דווקא בתעשייה האמריקאית
בתגובה לדברים, התראיין ראש ממשלת טאיוואן, צ'ו יונג-טאי, לרשת CNN, ואמר שהממשלה תתחיל לבדוק בקרוב האם היא צריכה לתמוך בתעשיית השבבים שלה וכיצג היא צריכה לעשור לה להתמודד מול איום מסי-המגן של טראמפ. לדבריו, משרד האוצר ומחלקות נוספות בממשל הטאיוואני בוחנות כעת "את ההתפתחויות של הימים האחרונים. בתוך מספר ימים נבצע בדיקה דחופה של צורכי התעשייה ונבחן דרכים להגברת שיתוף הפעולה וכיצד לסייע לתעשייה שלנו. אנחנו לא מתעלמים ממעמדה המיוחד של טאיוואן בשרשרת האספקה העולמית של שבבים, ונדאג לשמור על מעמדנו המוביל".
החברה הטאיוואנית החשובה ביותר בתחום הזה היא TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, עם מכירות בהיקף של כ-100 מיליארד דולר בשנה. חברת TSMC מייצרת שבבים של החברות האמריקאיות הגדולות ביותר, בהן אפל, אנבידיה ואפילו חלק מהשבבים של חברת אינטל עצמה. בימים אלה היא נמצאת בתהליך בניית מפעל ייצור בארה"ב בהשקעה של כ-12 מיליארד דולר. חברת TSMC לא הגיבה לידיעה, אולם חשוב לזכור שהיא גם החברה המובילה בעולם בטכנולוגיות ייצור מתקדמות.
הדבר מתבטא היטב בתמהיל המכירות שלה: 26% ממכירותיה ברבעון האחרון של 2024 היו של ייצור שבבי 3 ננומטר, רכיבי 5 ננומטר היו אחראים לכ-34% מהמכירות, ורכיבי 7 ננומטר לכ-14% מהמכירות. בסך הכל, התהליכים המתקדמים (7 ננומטר ומטה), היו אחראים לכ-74% ממכירותיה. לכן כלכלנים מעריכים שפגיעה בייצוא של TSMC לארה"ב, תגרום לעלייה מיידית במחיר של המוצרים הטכנולוגיים האמריקאים המתקדמים ביותר.
גם הקשר בין תמריצים ובניית מפעלים אינו פשוט: אפילו אם התעשייה האמריקאית תחליט להתיישר עם מדיניות הנשיא ולהקים קווי ייצור מקומיים, דרושות מספר שנים להקמת פאב ולהגעה לייצור אמין והדיר. אם מיסי-המגן ייכנסו לתוקף מיידית, לפני שהתעשייה בנתה את תשתית הייצור המקומית, הנזק עשוי להיות בלתי נסבל. ראוי לציין שהמתווה של חוק השבבים של ביידן הוא בדיוק הפוך – קודם להביא להקמת מפעלים – ורק אחר כך להגן עליהם.
רעידת האדמה בעוצמה של 6.4 שהתרחשה אתמול בליב בדרום טאיוואן גרמה להפרעה בייצור ולפינוי מפעלים מרכזיים של חברת TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם. החברה מסרה שמפעלי הייצור במרכז ובדרום המדינה השלימו תהליך בדיקת תקינות של המבנים, מערכות החשמל, המים והגז וחזרו היום לפעולה. רעידת האדמה התרחשה בעומק של 9.4 ק"מ במחוז Chiayi בדרום המדינה, והורגשה גם בבירה טאיפה. שבצפון האי. חברת המחקר TrendForce מסרה שהארוע השפיע על פעילות מפעל פאב-18 של TSMC, המהווה את אתר הייצור המרכזי של רכיבי 3 ננומטר. בסך בכל, רעידת האדמה גרמה לפינוי כל העובדים מארבעה מפעלים של TSMC וממפעל הייצור Fab12A של חברת UMC.
הידיעות בדבר השפעתה הן סותרות. חברת TSMC הודיעה שהבדיקות הושלמו וכל המפעלים חזרו לייצור סדרתי, ואילו אתר החדשות בשפה הסינית, Economic Daily News, מסר שהבדיקות עדיין לא הושלמו וש-TSMC הביאה למפעלים את כל ספקי המערכות שלה, כדי שהם יבדקו את מערכות הייצור ויוודאו שהן פועלות בצורה תקינה. להערכת TrendForce, גם אם לא נגרמו נזקים למבנים או לשתיתות, קיים חשש שמכונות הייצור יצאו מכיוונון, מכיוון שמדובר במתקני ייצור של תהליכים מתקדמים.
ברבעון האחרון של 2024 צמחו המכירות של חברת TSMC בכ-37% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, והסתכמו בכ-26.88 מיליארד דולר. מהדיווח של החברה עולה שעיקר המכירות הן של רכיבים המיוצרים בתהליכים מתקדמים: 26% מהמכירות ברבעון הן של ייצור שבבי 3 ננומטר. רכיבי 5 ננומטר אחראים לכ-34% מהמכירות, ורכיבי 7 ננומטר אחראים לכ-14% מהמכירות. בסך הכל, התליכים המתקדמים, המוגדרים בחברה כ-7 ננומטר ומטה, היו אחראים לכ-74% מהמכירות ברבעון. תחזית החברה לרבעון הראשון 2025 היא למכירות בהיקף של 25-25.8 מיליארד דולר.
ענקית תכנון השבבים סינופסיס הכריזה על שיתוף פעולה מתמשך והדוק עם יצרנית השבבים הגדולה בעולם, TSMC, בכדי לספק פתרונות תכנון אלקטרוני (EDA) וקניין אינטלקטואלי (IP) מתקדמים לטכנולוגיות התהליך המתקדמות ביותר של TSMC וכן לטכנולוגיית ה-3DFabric שלה, כדי להאיץ את החדשנות ביישומי AI ובשבבים מרובי פיסות סיליקון.
דרישות כוח המחשוב הבלתי פוסקות עבור יישומי AI מחייבות לפתח טכנולוגיות סמיקונדקטור בכדי לעמוד בקצב הנדרש. סינופסיס ו-TSMC שילבו בין חבילת התכנון האלקטרוני (EDA) המונעת על ידי בינה מלאכותית Synopsys.ai לבין פתרונות מקיפים המאשרים את המעבר לארכיטקטורות מרובות פיסות של סיליקון ב-2.5 וב-3 ממדים, בכדי לשפר ביצועים ותוצאות בסיליקון. סינופסיס ו-TSMC משתפות פעולה באופן הדוק מזה עשרות שנים בכדי לסלול את הדרך לעתיד שבו יהיו תכנונים של שבבי AI עם מיליארד עד טריליון טרנזיסטורים.
"חברת TSMC נרגשת לשתף פעולה עם סינופסיס בכדי לפתח פתרונות תכנון אלקטרוני (EDA) ו-IP חלוציים התפורים עבור דרישות כוח החישוב הקפדניות של תכנוני AI על גבי טכנולוגיות התהליך המתקדמות וטכנולוגיית 3DFabric של TSMC", אמר דן קוצ'פצ'רין, מנהל חטיבת האקוסיסטם והשותפויות ב-TSMC. "התוצאות של שיתוף הפעולה החדש ביותר שלנו ביחס לחבילת התכנון האלקטרוני (EDA) המונעת על ידי AI של סינופסיס וה-IP המוכח בסיליקון של החברה עזרו ללקוחות המשותפים שלנו לשפר באופן ניכר את התפוקה שלהם ולספק רמה טובה מאד של ביצועים, צריכת הספק, חיסכון בשטח עבור תכנונים מתקדמים של שבבי AI".
"במשך עשרות שנים, סינופסיס שיתפה פעולה באופן הדוק עם TSMC וסיפקה פתרונות תכנון אלקטרוני (EDA) ו-IP למשימות קריטיות בכל הדורות של טכנולוגיות התהליך המתקדמות ביותר של TSMC", אמר סנג'אי באלי, סגן נשיא בכיר לניהול מוצרי EDA בסינופסיס. "שותפות זו היתה בעלת ערך ביכולתה לסייע ללקוחות המשותפים שלנו להאיץ את החדשנות שלהם בעידן ה-AI ולקדם את תכנוני שבבי הסמיקונדקטור של העתיד. ביחד, אנחנו דוחפים את הגבולות של מה שאפשרי ופותחים את הדרך בפני שיפורים פורצי דרך ברמת הביצועים, יעילות ההספק והפרודוקטיביות ההנדסית".
סוכנות רויטרס פירסמה בסוף השבוע ידיעה החושפת טפח מהנעשה מאחורי הקלעים בתעשיית השבבים העולמית. מדובר בפרשה שהתחוללה באמצע שנת 2021, ושבעקבותיה ביטלה TSMC הנחת-ענק שהיא העניקה לחברת אינטל תמורת ייצור שבבים ששולבו במעבדי הליבה החשובים ביותר של אינטל. הארוע שופך אור על מערכת היחסים המתוחה בין שתי חברות שהן גם מתחרות אחת בשנייה גם משתפות פעולה. בשלוש השנים האחרונות מנהל מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר, מסע להפיכת אינטל לספקית שירותי ייצור שבבים המתחרה ישירות ב-TSMC הטאיוואנית, הנחשבת לקבלנית שירותי הייצור הגדולה בעולם.
אלא שבמקביל, אינטל היא גם לקוחה של TSMC, אשר מייצרת עבורה שבבים שאינטל פיתחה בעצמה אולם מסיבות שונות אין לה יכולת לייצר אותם. מדובר בהיקף גדול מאוד. המקורות של רויטרס העריכו שכ-40% מקיבולת הייצור של TSMC בטכנולוגיית 3 ננומטר – מיועדת לאינטל. עד לשנת 2021 היה לשתי החברות הסכם נדיב מאוד, שהעניק לאינטל "הנחה משמעותית מאוד" במחיר שהיא משלמת עבור כל פרוסת סיליקון (Wafer) המיוצרת עבורה ב-TSMC.
כמה ביטויים מיותרים
אלא שאז הכל השתבש. בחודש מאי 2021 צוטט גלסינגר בכלי התקשורת לאחר שהתבטא ביחס לטאיוואן ואמר: "אתה לא רוצה לשמור את כל הביצים בסל אחד, של יצרן שבבים טאיוואני". כעבור שישה חודשים, בדברים שנשא במפגש תעשייתי בקליפורניה (Fortune Brainstorm Tech summit) שנועד לתמוך בקבלת חוק השבבים האמריקאי (Chip Act) הוא אמר: "טאיוואן היא לא מקום יציב. כאשר 27 מטוסי קרב סיניים חודרים למרחב האווירי של טאיוואן, אתם חשים יותר בנוח או פחות בנוח לאור העובדה שטאיוואן היא המקור לטכנולוגיות קריטיות לכלכלה ולביטחון הלאומי שלנו?".
כלפי חוץ, הנציגים של חברת TSMC התייחסו בביטול להערה הזאת, וציינו שהחברה נמצאת התהליכי הקמה של מפעל גדול מאוד לייצור שבבים באריזונה. יו"ר TSMC, מארק יו, אמר למחרת לעיתון טאיפה טיימס: "כנראה שאין הרבה אנשים הסבורים שטאיוואן אינה יציבה בגלל גורמים גיאופוליטיים". אלא שמאחורי הקלעים הדברים גרמו לסערה גדולה. המקורות מסרו לרויטרס שבעקבות הדברים האלה ביטלה TSMC את העיסקה המקורית עם אינטל שכללה הנחה גדולה מאוד, ובמקומה נחתמה עסקה חדשה ללא הנחה, "שפגעה משמעותית בריווחיות של חברת אינטל".
סוכנות הידיעות רויטרס חשפה בסוף השבוע כי שבב מתקדם מתוצרתה של TSMC התגלה במאיץ הבינה המלאכותית (AI) המתקדם ביותר של חברת וואווי (Huawei) הסינית. לכאורה, מדובר בהפרה של מגבלות הייצוא שמטיל הממשל האמריקאי על מכירה של טכנולוגיות מתקדמות לסין, שהוטלו במטרה לבלום את התקדמותה של סין בתחומים רגישים כמו שבבים ובינה מלאכותית. השבב התגלתה לאחר שחברת Techinsights, המספקת שירותי מודיעין בתחום השבבים, פירקה (teardown) את מאיץ ה-AI מדגם Ascend 910B של וואווי, כדי לבדוק את מרכיביו.
חברת Techinsights דיווחה על הממצאים ל-TSMC, וזו דיווחה על כך למשרד הסחר האמריקאי, האחראי על אכיפת ההגבלות על מסחר טכנולוגי עם סין. TSMC מסרה בתגובה כי היא לא מוכרת שבבים לוואווי מאז ספטמבר 2020 וכי יידעה את הממשל האמריקאי לאלתר, ואילו וואווי הסינית הכחישה כי עשתה שימוש בשבב של TSMC במוצר.
השבב שמתחרה באנבידיה
ב-2019 הטיל הממשל האמריקאי לראשונה סנקציות על וואווי, מתוך חשש שוואווי תעשה שימוש בציוד התקשורת שהיא מייצרת כדי לרגל אחר אזרחים אמריקאים. מאז ההגבלות על החברה רק החריפו. אתמול דווח ברויטרס כי מחקירה מהירה שערכה TSMC, נראה כי השבב הגיע לידי וואווי דרך לקוחה אחרת של TSMC, חברת סטארט-אפ סינית בשם Sophgo, שמפתחת מעבדים בארכיטקטורת RISC-V ו-TPU, בעיקר לתחום הקריפטו, ואשר הזמינה מ-TSMC שבבים זהים לאלה שנמצאו במאיץ של וואווי – כך לפי הדיווח. בעקבות כך, השהתה TSMC את המשך המשלוחים ל-Sophgo, שמצדה פרסמה באתר הבית שלה הכחשה לטענות.
ה-Ascend 910B של וואווי הוא מאיץ AI המיועד לאימון והרצה של מודלי AI במרכזי נתונים, ומהווה חלופה מתוצרת סינית למאיץ ה-AI של אנבידיה, H100. לפני מספר חודשים הצהיר בכיר בוואווי, בכנס שבבים בסין, כי ה-Ascend 910B מציג ביצועים ברמה של 80% בהשוואה ל-H100 של אנבידיה באימון מודלי שפה גדולים (LLM), ועולה על ה-H100 ב-20% בביצוע משימות מסוימות, כך לטענתו. חברות ענן סינית כמו Baidu ו-Tenscnt הצטיידו במאיץ של וואווי.
רשמית, וואווי מייצרת את ה-Ascend 910B אצל קבלנית הייצור הסינית SMIC. עם זאת, בתקשורת בדרום קוריאה דווח לפני מספר חודשים כי SMIC מתקשה לייצר את השבבים הללו, בשל מחסור בציוד מתקדם על רקע המגבלות האמריקאיות, וכי 4 מתוך 5 שבבי Ascned 910B מיוצרים עם פגמים. בשל המגבלות האמריקאיות, אנבידיה משווקת בסין גרסה מותאמת של ה-H100, המצוידת בפחות זיכרון וכוחות עיבוד, כדי לעמוד בתנאי ההגבלות.
אנבידיה מתכוונת לשווק בסין גם גרסה מותאמת של Blackwell, הדור החדש של מאיצי ה-AI שעליו הכריזה לפני מספר חודשים. עם זאת, השבבים של וואווי זוכים בסין לאימוץ נרחב יותר ונתח של השוק של אנבידיה מצטמצם, כך מודים גם באנבידיה.
קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC רשמה ברבעון השלישי של 2024 הכנסות של 23.5 מיליארד דולר – גידול שנתי של 36% ביחס לרבעון המקביל ב-2023 ועלייה של 12.9% ביחס לרבעון השני של השנה. ב-TSMC מייחסים את הצמיחה לביקוש גבוה לייצור שבבים בתהליכי ייצור ב-3 ננומטר וב-5 ננומטר עבור שוק הסמרטפונים והבינה המלאכותית.
ההכנסות מתהליך הייצור המתקדם ביותר, ב-3 ננומטר, היוו כ-20% מהכנסות החברה. ההכנסות מ-5 ננומטר ומ-7 ננומטר היוו 32% ו-17%, בהתאמה. בסך הכול, התהליכים המתקדמים של TSMC, לייצור ב-7 ננומטר ומטה, היוו 69% מהכנסות החברה ברבעון.
מבחינת שוקי יעד, ההכנסות מתחום מחשוב עתיר-ביצועים (HPC) צמחו ב-11% והיוה יותר ממחצית מהכנסות החברה (51%). עוד אינדיקציה חיובית היא השיפור בשוק הסמרטפונים, שצמח ב-16% מבחינת התרומה להכנסות TSMC והוא היה אחראי ברבעון השלישי לכ-34% מהכנסות החברה.
ברבעון הרביעי צופה החברה הכנסות של 26.1-26.9 מיליארד דולר – כ-13% יותר מהרבעון השלישי. בסך הכול, הכנסותיה ב-2024 צפויות להיות גבוהות ב-30% לעומת 2023. על רקע הצפי להמשך הביקוש בתחום הAI, החברה צופה כי השקעותיה ב-2024 יהיו גבוהות מ-30 מיליארד דולר, כאשר יותר מ-70% מההון מושקע בתהליכי הייצור המתקדמים. "אנחנו עדים לביקושים חזקים מאוד מצד לקוחותינו בכל הקשור ל-AI, והדבר מגביר את הניצולת שלנו בתהליכי הייצור ב-3 וב-5 ננומטר", אמר מנכ"ל החברה וויי (C. C. Wei).
בתמונה למעלה: צוות אבנט ASIC ישראל. צילום: איל טואג
חברת אבנט אייסיק ישראל (Avnet ASIC Israel) מבני דרור שבשרון, השיקה שירותי תכנון רכיבים בהספק נמוך המיועדים לייצור בטכנולוגיות המתקדמות של חברת TSMC, ברוחב צומת של 4 ננומטר ופחות. חברת TSMC הטאיוואנית היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם. אבנט אייסיק ישראל היא חטיבה של Avnet Silica, הנמצאת בבעלותה המלאה של Avnet העולמית.
ההכרזה החדשה מגיעה בעקבות מינוייה של אבנט אייסיק בפברואר 2024 למעמד של Value Chain Aggregator – VCA על-ידי TSMC והצטרפותה כחברה רשמית באקו-סיסטם של TSMC. המינוי הרחיב את קשת השירותים הקיימים לפיתוח רכיבי ASIC ומאפשר לחברה לפעול כערוץ גישה עבור לקוחות ה-ASIC של TSMC ולהציע שירותי Turn Key מלאים, החל מרעיונות תכנון, דרך תכנון לוגי ויישום על-גבי ועד לייצור המוני ב-TSMC.
"אחד מאתגרי התכנון המשמעותיים בתעשייה כיום היא ביצוע אופטימיזציית ביצועים ברמת הרכיב וברמת המערכת באמצעות בחירה בטכנולוגיה הנכונה שתעמוד בדרישות הלקוח", אמר מנהל הפעילות ההנדסית (Head of Engineering) והמנהל הכללי של אבנט אייסיק ישראל, פבל וילק. "תהליך הייצור של TSMC ב-4 ננומטר מאפשר לחסוך הספק ושטח בלי להתפשר על הביצועים. עם זאת, העבודה במתחים נמוכים מחייבת אופטימיזציה באמצעות פתרון הוליסטי של תכנון השבב".
מאבנט נמסר ששירותי התכנון החדשים מבוססים על גישה מערכתית שנועדה להתמודד עם הדרישות הסותרות של ביצועים גבוהים ועבודה במתח נמוך. בין השאר, החברה מאפיינת מחדש תאים סטנדרטיים כדי להתאימם לעבודה במתח נמוך יותר, מבצעת בדיקות RTL מוקדמות בכדי למטב את האיזון בין הספק, ביצועים ושטח (PPA), מממשת Clock Tree אופטימלי ועושה שימוש בסימולציות ברמת הטרנזיסטור בכדי למצות את האופטימיזציה של ההספק. התהליכים האלה נבדקו ואוששו בבדיקות מקיפות שבוצעו גם לאחר ייצור הסיליקון.
אבנט אייסיק היא מרכז תכנון וייצור רכיבי אייסיק ו-COT שמספק ללקוחות את כל הפתרונות הדרושים לפיתוח מערכת-על-שבב משלב הרעיון ועד שלבי ייצור הרכיב. לחברה נסיון של כ-35 שנה. עד היום היא ביצעה בהצלחה יותר מ-350 פרוייקטים.
חברת TSMC הטאיוונית, קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, דיווחה הלילה על הכנסות של 20.8 מיליארד דולר ברבעון השני של 2024. מדובר בעלייה של 32% בהשוואה לרבעון השני של 2023 ועלייה של 10% מהרבעון הראשון של 2024. שולי הרווח עמדו על 53.2%.
אמש צנחו מניות השבבים בוול-סטריט בשיעור חד על רקע חשש המשקיעים כי החרפת הסנקציות על סין תפגע במכירות חברות השבבים. TSMC, שצנחה אתמול בכ-8%, עולה ביותר מ-1% במסחר המקדים בנסד"ק.
המשקל של ייצור ב-3 ננומטר – תהליך הייצור המתקדם ביותר של החברה – הולך וגדל והיווה ברבעון השני כ-15% מסך ההכנסות. ייצור ב-5 ננומטר היווה 35% מההכנסות, ואילו ייצור ב-7% היווה כ-17%. כלומר, תהליכי הייצור ב-7 ננומטר ומטה היווה כשני שליש מהכנסות החברה. המשקל הגובר של התהליכים המתקדמים בתמהיל ההכנסות של TSMC משקף את ההתבססות הגוברת של מוצרי חברות השבבים הגדולות, כדוגמת אנבידיה, אפל, קואלקום, AMD ועוד, על תהליכי הייצור הללו.
ב-TSMC העריכו כי תחום ה-AI ושוק הסמרטפונים ידחפו את המשך הצמיחה בהכנסות ברבעון השלישי, שבו צופה החברה הכנסות של 22.4-23.2 מיליארד דולר.
בשיחת הוועידה המחיש מנכ"ל החברה וויי (C. C. Wai) עד כמה גבוה הביקוש לשירותי הייצור של החברה. "אנחנו מנסים להגיע לאיזון הנכון בין היצע וביקוש, אבל זה בלתי אפשרי. הביקוש הוא כה גבוה, ואנחנו צריכים לעבוד קשה כדי לעמוד בו. ההיצע ממשיך להיות דחוק ביחס לביקוש, וזה צפוי להימשך לאורך 2025". ב-2025 צפויה TSMC להתחיל בייצור המוני ב-2 ננומטר. החברה צפויה לבצע השנה השקעות הון (Capex) בהיקף של 30-32 מיליארד דולר, כ-70%-80% מסכום זה יופנה לתהליכים המתקדמים.
[בתמונה למעלה מימין לשמאל: צביקה שמואלי, משה תנך ויוסי קיסוס. צילום: אביב קורט]
חברת ניוריאליטי (NeuReality) מקיסריה, שמפתחת ומספקת תשתיות בינה מלאכותית עבור ארגונים וממשלות, השיקה פורטל חדש למפתחים, הכולל כלי הדגמה המסייעים בהתקנה פשוטה של פתרון התוכנה וממשקי תכנות היישומים (APIs) שלה.
השקת הפורטל מגיעה לאחר שהחברה סיפקה והפעילה את שרת ה-AI על גבי שבב ב-7 ננו-מטר מדגם NR1 NAPU והשלימה את ההפעלה והאימות של כל מערכת החומרה והתוכנה NR1 שלה ברבעון הראשון.
לדברי ניוריאליטי, הפתרון שלה מקנה למפתחים את היכולת לפרוס את מערכות ה-AI המתקדמות והמורכבות ביותר באופן גמיש וקל יותר על בסיס הדרישות הספציפיות של כל פרויקט. הוא מעניק למפתחים מערך כלים להאצת כל תהליכי הפיתוח, השילוב וההקצאה של מערכות AI, לצד ממשקי תכנות יישומים להסקה המאפשרים לזרז את תהליך פריסת המערכות.
ה-NR1, פתרון ההסקה (inference) לבינה מלאכותית של ניוריאליטי, מאפשר לעסקים ולממשלות להריץ מודלי AI חדשים ויישומים קיימים ללא צורך להשקיע מיליוני דולרים במעבדי GPUs (יחידות עיבוד גרפיות) הנמצאים כיום במחסור. מעבדי CPU נותרו צווארי הבקבוק העיקריים לביצועי הסקה לבינה מלאכותית, ללא תלות בביצועי מאיץ ה-AI, מה שמביא לרמות גבוהות מדי של צריכת הספק ועלויות ולא מאפשר לרוב הארגונים להתקין ולהפעיל מערכות AI חדשניות.
תו תקן מ-TSMC
מערכת NR1 מוכנה לפריסה אצל לקוחות החל מהרבעון הראשון של 2024 לאחר שמעבד ה-NAPU הגיע בדצמבר, ממפעלי ייצור השבבים של TSMC בטאיוואן, ועבר בהצלחה אקטיבציה, בדיקות אימות מקיפות ואינטגרציית מערכת בתוך 90 יום בלבד.
"העובדה שסטארט אפ עם צוות טכני קטן מצליח לבצע אינטגרציית מערכת AI כה מורכבת, מהסיליקון ועד השרת והתוכנה, באופן מהיר וחלק היא מרשימה", אמר אילן אביטל, מנהל המו"פ בניוריאליטי.
המערכת של ניוריאליטי עמדה במכלול הדרישות הפונקציונליות בהיבטים של שרת על גבי שבב, IP ייעודי, מערכת ותוכנה. אבן דרך זו מסמנת את המוכנות של המערכת לפיילוטים אצל לקוחות בדגש על ספקי שירותי ענן, שירותים פיננסיים ושירותי בריאות, עבור יישומים של ראייה ממוחשבת, זיהוי אוטומטי של דיבור ועיבוד שפה טבעית. הישג זה מניח יסודות כלכליים איתנים למערכות עתידיות של בינה מלאכותית יוצרת (Generative AI), מערכות מולטי-מודאליות (שיכולות לטפל בקלטים ממגוון סוגים) וטכנולוגיות מתקדמות נוספות. לדברי ניוריאליטי, האקטיבציה והתיקוף המהירים של NR1 נובעים מתהליך קפדני של תכנון מערכת ושל אמולציה מקיפה שהחברה ביצעה בשיתוף עם סינופסיס לפני הטייפ אאוט ב-2023.
לדברי אילן אביטל: "שיעור האימוץ של AI עומד על 35% בממוצע עולמי ופחות מ-25% בארצות הברית. ניוריאליטי ממוקדת בהנמכת החסמים שעומדים בפני ענפים מרכזיים בכלכלה בכל הקשור ליישום מערכות AI. יישום כזה הוא כרגע מחוץ להישג היד של רוב העסקים. שרתי ההסקה האידיאליים לבינה מלאכותית דורשים תצורות שרת שונות לחלוטין ויעילות יותר ביחס למחשבי העל ולמעבדי ה-GPU המתקדמים בהם נעשה כיום שימוש באימון של בינה מלאכותית. אנחנו יכולים להתחיל לשנות זאת כבר עכשיו דרך צמצום של צריכת ההספק הגבוהה כבר במקור והורדת עלויות עבור הלקוחות".
ניוריאליטי נוסדה בשנת 2019 ומונהגת על ידי צוות הנהלה בעל ניסיון רב בארכיטקטורת דאטה סנטרים, מערכות ותוכנה. מייסדי החברה הם משה תנך, המשמש כמנכ"ל, צביקה שמואלי, סגן נשיא לתפעול, ויוסי קסוס המשמש כסגן נשיא לפיתוח שבבים. הצוות המוביל של החברה כולל את ה-CTO ליאור חרמוש ואת אילן אביטל מנהל המו"פ(CRO – Chief R&D Officer) , מבכירי מערך המו"פ של אינטל לשעבר. ניוריאליטי, שגייסה מהקמתה 70 מיליון דולר, מעסיקה כיום למעלה מ-60 עובדות ועובדים בישראל, אירופה וארצות הברית. בכוונת החברה לגייס בשנה הקרובה עשרות עובדות ועובדים נוספים למרכזי הפיתוח של החברה בקיסריה ובתל אביב על מנת לתמוך באתגרי הפיתוח ובצמיחה המואצת של החברה.
בתמונה למעלה: הנהלת TSMC בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"ח הרבעוני
הדו"ח הרבעוני האחרון של חברת TSMC הטאיוואנית היכה בשוק כמכת ברק: מדד נסד"ק 100 עלה ב-1.5%, מדד מניות השבבים (PHLX Semiconductor Index) זינק ביותר מ-3.3%, מניית חברת TSMC עצמה זינקה ביותר מ-9% והמניות של לקוחותיה הגדולים זינקו בהתאמה: מניית אנבידיה למשל זינקה בכ-2.5% ומניית אפל עלתה בכ-3.2%. ברבעון האחרון של שנת 2023 הסתכמו המכירות של חברת TSMC בכ-19.6 מיליארד דולר, כאשר המכירות בשנת 2023 כולה הסתכמו בכ-69.3 מיליארד דולר.
אומנם זוהי ירידה של 8.5% בהשוואה למכירות ב-2022 וירידה של 1.5% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, אולם המכירות ברבעון האחרון צמחו בכ-13.6% בהשוואה לרבעון השלישי 2023. העלייה הזאת מייצגת מגמת תפנית כל-כך עמוקה בשוק השבבים ובתמהיל המוצרים של חברת TSMC, שמנכ"ל החברה, סי.סי. וויי, אמר בשיחת הוועידה עם אנליסטים שהחברה צופה שהחל משנת 2024 – ולמשך מספר שנים קדימה – TSMC תציג צמיחה שנתית של 15%-20% במכירות.
מירוץ המיזעור תופס תאוצה
תחזית המכירות הזאת מבוססת על ההערכה שהשווקים הגדולים ביותר של חברת TSMC נמצאים במגת צמיחה בעקבות מהפיכת הבינה המלאכותית והקישוריות המהירה, ושהשוק עובר לשימוש בטכנולוגיות המתקדמות ביותר (טרנזיסטורים בעלי רוחב צומת של 7 ננומטר ומטה) שבהן החברה ממקדת את מאמציה – וגם נחשבת למובילה העולמית. המגמה הזו מורגשת היטב כבר בתוצאות הרבעון האחרון של 2023: ייצור בתהליכי 3 ננומטר היה אחראי לכ-15% מהמכירות, הייצור ב-5 ננומטר היה אחראי לכ-35% מהמכירות והייצור ב-7 ננומטר היה אחראי לכ-17% מהמכירות.
בסך הכל, התהליכים המתקדמים היו אחראים ל-67% מהמכירות ברבעון – בהשוואה לשיעור של 53% בשנת 2022. חברת TSMC צופה שהמגמה הזו תמשיך ותתרחב בשנים הבאות, מכיוון ששני שוקי היעד הגדולים והחשובים ביותר שלה – מחשבים חזקים (HPS) וסמארטפונים – שכל אחד מהם אחראי לכ-43% ממכירותיה ברבעון – הם הלקוחות המרכזיים של תהליכים מתקדמים.
זהו גם התחום שבו החברה ממקדת את מאמצי ההצטיידות והפיתוח: וויי גילה בשיחת הוועידה שבשנת 2024 תשקיע TSMC כ-32 מיליארד דולר בהצטיידות ומו"פ שיאפשרו לה ליהנות מתנופת הבינה המלאכותית, ה-HPC וה-5G. מתוך הסכום הזה יושקעו 70%-80% בתהליכים מתקדמים ו-10%-20% במארזי מתקדמים. "אנחנו צופים שהמכירות של 3 ננומטר (N3) יוכפלו ביותר מאשר פי שלושה במהלך 2024, כאשר טכנולוגיית 2 ננומטר (N2) שלנו תתבסס על טרנזיסטורי narrow-sheet ומתוכננת להיכנס לייצור המוני בשנת 2025".
חברת TSMC מתכננת להגיע ליכולת ייצור של שבבים בעלי 200 מיליארד טרנזיסטורים עד לשנת 2030, ולצורך זה החלה בפיתוח תהליכי ייצור חדשים של 2 ננומטר, 1.4 ננומטר ו-1 ננומטר. האתר tom'sHARDWARE מדווח שהמידע הזה נמסר לתעשייה על-ידי החברה עצמה, בהרצאתו של מנהל טכנולוגיות המידע של TSMC, כריס לין, במהלך כנס IEDM שהתקיים לפני כשבועיים בסן פרנסיסקו. במקביל, TSMC מפתחת לדבריו גם טכנולוגיות מארזים חדשות (CoWoS, InFO, SoIC) במטרה לאפשר לה לייצר שבבים מרובי-אריחים (Chiplets) הכוללים יותר מטריליון טרנזיסטורים במארז יחיד.
מהשקף של החברה שהוצג בכנס, מתברר ש-TSMC כבר העניקה את הכינויים המסחריים של התהליכים החדשים. בשנת 2025 היא תציג את טכנולוגיית N2/N2P בגאומטריה של 2 ננומטר שתאפשר לה לייצר שבבים הכוללים כ-100 מיליארד טרנזיסטורים בפיסת סיליקון יחידה. במתכונת מרובת-אריחים, שהחברה מכנה בשם 3D Hetero Integration, ניתן יהיה לייצר רכיבים הכוללים כחצי מיליארד טרנזיסטורים. לאחר מכן היא תעבור לטכנולוגיית ביניים של 1.4 ננומטר שקיבלה את הכינוי A14.
היעד הוא להגיע לשנת 2030 עם טכנולוגיית 1 ננומטר בשם A10, אשר תאפשר לה לייצר רכיבי 3D הכוללים יותר ממיליארד טרנזיסטורים. להערכת החברה, זוהי המגמה הבולטת ביותר שתקבע את עתיד תעשיית השבבים: בגלל הקושי העצום הכרוך בייצור שבבים מרובי טרנזיסטורים על-גבי פיסת סיליקון יחידה, התעשייה תאמץ בהדרגה את גישת הרכיבים מרובי-אריחים, אשר תהיה הדומיננטית בשוק. יחד עם זאת, יחידות העיבוד עצמן (דוגמת CPUs) ימשיכו להתבסס על פרוסות סיליקון בודדות, ולהערכת החברה הן יזדקקו לפחות לכ-200 מיליון טרנזיסטורים כדי לתמוך בצורכי התעשייה בשנים הבאות.
בתמונה למעלה, שער הכניסה לפאב 34 באירלנד. כל מכונת ליתוגרפיה עולה 200 מיליון דולר. צילום: Techtime
מאת: רוני ליפשיץ
כאשר חברת אינטל אימצה בחודש מרץ 2021 את אסטרטגיית IDM 2.0 והקימה את חטיבת שירותי הייצור Intel Foundry Services כזרוע פעילות אסטרטגית אשר מובילה השקעות בהיקף של עשרות מיליארדי דולרים בארה"ב ובאירופה, הדבר ניתפש כאיום ישיר על קבלנית שירותי הייצור הגדולה בעולם, TSMC. זאת במיוחד לאור העובדה שמנכ"ל אינטל ומגבש האסטרטגיה, פט גלסינגר, הדגיש מספר פעמים את הכוונה של אינטל להיות ספקית שירותי ייצור מהמובילות בעולם.
הרעיון נראה בלתי סביר: מדוע שיצרנית שבבים מקורית המוכרת מעבדים שהיא פיתחה תמורת שולי רווח גבוהים מאוד, תעבור למודל עסקי של מתן שירותי ייצור, שבו שולי הרווח נמוכים בהרבה? גם המשקיעים לא התלהבו מהרעיון. בחודש מרץ 2021 נסחרה מניית החברה בנסד"ק ב-64 דולר. כיום היא נסחרת במחיר של כ-35.5 דולר בלבד, המעניק לה שווי שוק של 149 מיליארד דולר. אלא שביקור של Techtime במפעל Fab 34 החדש של אינטל באירלנד, מגלה שהסיבה העומדת מאחורי המודל העסקי החדש היא טכנולוגית, לא עסקית. ליתר דיוק: העלות העצומה של המעבר לתהליכי ייצור מתקדמים.
17 מיליארד אירו וחמש שנות הקמה
בשבוע שעבר אינטל חנכה את תחילת הייצור במפעל החדש, אשר ייצר מעבדים בטכנולוגיית Intel 4 הנחשבת למעין מקבילה של 7 ננומטר. הקמת המפעל החלה בשנת 2019 ודרשה השקעה של כ-17 מיליאר אירו. לשם השוואה, אינטל מפעילה באתר שליד דבלין עוד 3 מפעלי ייצור בטכנולוגיות ישנות שעלות הקמתם המשותפת היתה 13 מיליארד אירו בלבד. מדובר בקפיצת מדרגה בעלויות שכמעט ולא ניתן לעמוד בה. כך למשל על-פי הערכות בתעשייה, מפעל מהסוג הזה זקוק ל-10-20 מכונות ליתוגרפיה מסוג EUV ׁ(אולטרה סגול קיצוני). החברה היחידה בעולם המייצרת מערכות כאלה היא ASML ההולנדית, אשר מספקת אותן תמורת כ-200 מיליון דולר לכל מכונה.
בתוך פאב 34. העלויות גבוהות מדי. צילום: Intel
לכך יש להוסיף חדר נקי שהוא גדול בהרבה מחדרים מקבילים בטכנולוגיות מיושנות יותר, חומרים כימיים חדשים לייצור טרנזיסטורי RibbonFET, פיתוח מערכות מטרולוגיה ייחודיות וחדר נקי ברמת דרישות מסדר גודל חדש לגמרי. חברה יחידה אשר צריכה להתמודד עם העלות הזאת עבור המוצרים שלה בלבד – לא תצליח למכור אותם במחיר המכסה את ההוצאה הזאת. זו כנראה הסיבה שכיום רק 3 חברות מנהלות תחרות על תהליכי הייצור המתקדמים: סמסונג, TSMC ואינטל. החברה העצמאית אחרונה שהשתתפה במירוץ הזה היתה Globalfoundries, שכבר ב-2018 הודיעה שהיא פורשת ממנו.
אינטל הולכת בעקבות סמסונג
חברת סמסונג הכירה מוקדם מאוד בקיומה של הבעיה הזאת, ופיתחה מודל עסקי הכולל ייצור שבבים פרי תכנון עצמי במקביל למתן שירותי ייצור לחברות מתחרות, כמו אפל וקואלקום לשם המחשה. יש חברות נוספות שאימצו את הגישה הזאת, למרות שהן לא נמצאות במירוץ לטכנולוגיות מתקדמות. חברת STMicroelectronics הצרפתית, למשל, מאזנת את עלויות הייצור שלה עם מתן שירותי ייצור לחברות כמו מובילאיי, שהיא מלקוחותיה הגדולים ביותר. למעשה, המהלך של אינטל משאיר את TSMC לבד במערכה: היא החברה היחידה שפועלת במודל עסקי נקי המבוסס על מתן שירותי ייצור בלבד. כיום כל המתחרות הגדולות של אינטל, כמו AMD ואנבידיה למשל, מייצרות את השבבים המתקדמים שלהן בחברת TSMC.
מכאן שהמודל העסקי של אינטל לא מאיים על TSMC, ואינטל אפילו לא מתכננת להתחרות ב-TSMC. למעשה היא מנסה לצמצם את הסיכון הכרוך בכניסה לתהליכי ייצור מתקדמים, מכיוון שזהו סיכון שהיא חייבת לקחת אם ברצונה להמשיך ולהוביל את שוק המעבדים. בטקס חנוכת המפעל שהתקיים בסוף השבוע באירלנד, סיפרה מנהלת הפיתוח הטכנולוגי באינטל, ד"ר אן קהלר, שהחברה כבר מפתחת ארבעה תהליכים חדשים: אינטל 3, אינטל 20A, אינטל 18A והתהליך המתקדם ביותר, Intel NEXT. קהלר: "המטרה שלנו היא להגיע לכטריליון טרנזיסטורים בשבב עד לשנת 2030".
ד"ר אן קהלר חושפת את מפת הדרכים של אינטל. צילום: Techtime
ה-Chiplets דורשים רצפת ייצור פתוחה
מהפיכה הכלכלית נדחפת על-ידי גורם טכנולוגי נוסף הנכנס למשוואה הזאת: מעבר לרכיבי ענק היברידיים הכוללים מספר אריחים (Chiplets) שכל אחד מהם מיוצר בתהליך שונה. השינוי הזה מייצר מודל עסקי חדש. מעבד מודרני אינו מבוסס אך ורק על שבב CPU מתקדם, אלא על שבבים היקפיים משלימים מתוצרת חברות מתמחות ועל מצע מתקדם אשר יכול לקשר ביעילות מספר רב של אריחים. הדבר דומה לאופן שבו פועלת תעשיית תכנון השבבים: כל SoC כולל מודול ייחודי של היצרנית עם הערך המוסף המיוחד שלה, ועוד עשרות מודולי קניין רוחני (IP) מתוצרת חברות מתמחות, אשר תומכים בליבת השבב.
מכאן שהמעבר לרכיבים מרובי-אריחים מרחיב את המודל ה-IP אל רמת החומרה, ומשנה את אופי קווי הייצור. אפילו אינטל כבר נמצאת בעולם הזה: 75% משטח אריחי הסיליקון בשבב המעבד החדש שלה, Meteor Lake, מיוצר עבורה בחברת TSMC. רק 25% ממנו מיוצרים באינטל עצמה. השינוי הזה מחייב אותה לנהל רצפת ייצור פתוחה, אשר יודעת לקבל אריחים שיוצרו במקומות אחרים, יכולה לייצר אריחים מסוגים שונים ומאפשרת לשלב סיליקון זר בתוך הרכיבים שלה, ולהעביר סיליקון שלה אל תוך הרכיבים של חברות אחרות – אפילו של חברות מתחרות. נראה שאינטל בחרה לבנות את מודל הייצור הפתוח שלה באמצעות שילוב של פיתוח וייצור עצמיים, ביחד עם מתן שירותי ייצור לחברות אחרות.
המודל הסיני מגיע למערב
הלקח האחרון מהביקור בפאב 34 קשור למעמד של הממשלות בתעשיית השבבים. עלות התהליכים המתקדמים כל-כך גבוהה, שאפילו חברות כמו אינטל זקוקות לתמריצים ממשלתיים. לכן אירלנד וישראל כל-כך אטרקטיביות, לכן חוק השבבים האמריקאי דחף גל של הקמת מתקני ייצור בארה"ב, ולכן אינטל ממתינה לאישור של האיחוד האירופה לפני שלב בניית התשתיות הבא שלה: הקמת מפעל ייצור ווייפרים במגדבורג, גרמניה, והקמת מפעל הרכבות ובדיקות בוורוצלב, פולין. במובן מסויים, התעשייה העולמית מאמצת את מודל התמיכה הסיני: כסף ציבורי מועמד לרשות חברות הייצור, על-מת לייצר מקורות תעסוקה ולספק תמיכה בתעשייה המקומית הזקוקה לשבבים החדשים.
מפעל ייצור השבבים שחברת TSMC תכננה בעבר להקים באירופה יפעל במסגרת של חברה עצמאית חדשה בשם European Semiconductor Manufacturing Company – ESMC, אשר תספק שירותי ייצור שבבים (Foundry) מהעיר דרזדן, גרמניה. בשלב הראשון תתמקד חברת ESMC בהקמת מפעל לייצור שבבים. השבוע הודיעו TSMC, NXP, אינפיניאון ובוש על הסכם הקמת החברה החדשה, שבה תחזיק TSMC ב-70% מהמניות, ושאר השותפות יחזיקו ב-10% כל אחת.
תקציב ההקמה של המפעל נאמד בכ-10 מיליארד דולר. דירקטוריון TSMC אישר השבוע השקעה של כ-3.9 בחברת ESMC, כאשר שאר התקציב יגיע מהשותפות האחרות, מממשלת גרמניה, מהאיחוד האירופי ומהלוואות בנקאיות. בשלב הראשון יוקם קו ייצור בעל קיבולת של 40,000 פרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ (12 אינטש). הוא ייצר רכיבים בטכנולוגיית CMOS פלנארית בגודל של 22/28 ננומטר ורכיבים מתקדמים יותר המבוססים על טרנזיסטורי CMOS FinFET בגודל של 12/16 ננומטר.
הגנה על שרשרת האספקה של תעשיית הרכב הגרמנית
המפעל צפוי להעסיק כ-2,000 עובדים. חברת ESMC מתכננת להתחיל בהקמת המפעל במחצית השנייה של 2024 במטרה להגיע לייצור המוני לפני סוף 2027. יו"ר חיברת בוש, ד"ר סטיפן הרטונג, הסביר שהקמת החברה גם מסייעת בחיזוק תעשיית השבבים האירופית, וגם מבטיחה את שרשרת האספקה של תעשיית הרכב הגרמנית בתחום השבבים.
מדובר בקואליציה חזקה במיוחד: TSMC הטאיוואנית היא יצרנית השבבים הגדולה בעולם ובשנת 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-91 מיליארד דולר. תאגיד התעשייה הגרמני בוש מעסיק 421,000 עובדים והגיע למכירות של 88 מיליארד דולר ב-2022. יצרנית השבבים הגרמנית איפניניאון מעסיקה 56,200 עובדים ומכירותיה בשנה שעברה הסתכמו בכ-14.2 מיליארד אירו. יצרנית השבבים ההולנדית NXP מעסיקה כ-34,500 עובדים. בשנת 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-13.2 מיליארדדולר.
הדירקטוריון של חברת TSMC הטאיוואנית החליט השבוע (יום ג') להגדיל את תקציב ההשקעה במתחם מפעלי הייצור בפניקס, אריזונה, בכ-3.5 מיליארד נוספים. בכך מגיעה ההשקעה בתשתית הייצור בארה"ב להיקף של כ-43.5 מיליארד דולר. במקביל, הדירקטוריון החליט להשקיע 7 מיליארד דולר נוספים בהגדלת קיבולת הייצור של תהליכים מתקדמים (פחות מ-7 ננומטר), פיתוח טכנולוגיות מיוחדות והשקעה נוספת בבינוי תשתיות ייצור. בסך הכל, מדובר בהשקעות חדשות בהיקף של כ-10.5 מיליארד דולר.
ההחלטה להקים מפעל ייצור בארה"ב התקבלה בעקבות קבלת חוק השבבים האמריקאי, אשר מיועד לעודד ייצור מקומי. החברה חתמה על הסכם עם הממשל האמריקאי להקמת מפעל ייצור שבבי 4 ננומטר (N4) אשר מיועד להתחיל בייצור המוני בשנת 2024. מיד לאחר מכן היא הרחיבה את הפרוייקט, ובדצמבר 2022 החלה בעבודות ההקמה של מפעל לייצור שבבי 3 ננומטר שיתחיל לעבוד במהלך 2026. שני המפעלים צפויים להעסיק כ-10,000 עובדים.
החברות אפל ו-AMD, שהן מלקוחותיה הבולטים של TSMC, כבר הודיעו כי ירכשו רכיבים אשר ייוצרו במפעלים החדשים באריזונה. להערכת TSMC, תפוקת הייצור של שני המפעלים ביחד תעמוד על כ-600 אלף פרוסות סיליקון בשנה. חברת TSMC היא מיצרניות השבבים הגדולות בעולם. החברה נסחרת בבורסת ניו יורק לפי שווי שוק של כ-455 מיליארד דולר, וברבעון האחרון של 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-19.9 מיליארד דולר.
חוק השבבים (CHIPS Act) שאושר על-ידי הממשל האמריקאי בחודש אוגוסט 2022, מעניק תמיכה ממשלתית בהיקף של כ-52.7 מיליארד דולר לבניית תשתיות ייצור שבבים בארה”ב, ועוד 24 מיליארד דולר נוספים במתכונת של תמריצי מיסוי להקמת תשתית ייצור במדינה בעשר השנים הבאות. במקביל, אושר גם חוק המדע (Science Act) המעניק תקציב תמיכה של 170 מיליארד דולר למיזמי מחקר ופיתוח בתחום השבבים.
בתמונה למעלה: חזית פאב 18, שבו ייוצרו שבבי 3 ננומטר
חברת TSMC הטאיוואנית חנכה בסוף השבוע את קו הייצור החדש של שבבים בגיאומטריה של 3 ננומטר. קו הייצור פועל במפעל Fab 18 בדרום טאיוואן, אשר מתפקד כמפעל-על (GIGAFAB) וכולל קווי ייצור של שבבי 5 ננומטר ו-3 ננומטר. בסוף השבוע היא הודיעה שקו ייצור השבבים החדש נכנס בהצלחה לשלב הייצור ההמוני, והשיג את רמת התפוקה הנדרשת לפעילות מסחרית. להערכת החברה, בחמש השנים הקרובות ייוצרו מוצרי אלקטרוניקה בשווי כולל של 1.5 טריליון דולר באמצעות טכנלוגיית 3 ננומטר.
החדרים הנקיים בטכנולוגיה החדשה כפולים בשטחם בהשוואה לטכנולוגיה הקודמת. המתקן כולל 8 חדרים נקיים בשטח של 58,000 מ"ר כל אחד. להערכת החברה, היא ביצעה במתקן השקעה כוללת בהיקף של כ-60.5 מיליארד דולר. בהקמת המפעל הועסקו 23,500 פועלי בניין. התפעול השוטף דורש 11,300 עובדים.
בימים אלה החברה בונה מפעל ייצור נוסף לשבבי 3 ננומטר, הפעם באריזונה, ארה"ב. במקור, המפעל נועד לייצר שבבי 4 ננומטר החל מ-2024, אולם בתחילת דצמבר החליטה TSMC להרחיב את תכולת המפעל האמריקאי, ולהוסיף לו את טכנולוגיית 3 ננומטר החדשה. הקו הנוסף צפוי להתחיל בייצור המוני במהלך 2026. בסך הכל, ההשקעה בהקמת המפעכל באריזונה צפויה להסתכם בכ-40 מיליארד דולר – ההשקעה הזרה הגדולה בתולדות אריזונה ואחת מההשקעות הזרות הגדולות ביותר בתולדות ארה"ב.
כעת נערכת TSMC לשלב הבא: הקמת מפעל לשבבי 2 ננומטר בפארק המדע סינצ'ו שבמרכז טאיוואן. בשלב הזה היא גם מקימה באתר מרכז מחקר ופיתוח עבור הטכנולוגיה הזו, אשר יעסיק כ-8,000 חוקרים ואנשי פיתוח.
קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC הודיעה השבוע כי החלה בהכנות להקמת מפעל נוסף לייצור שבבים באריזונה. המפעל, שצפוי להתחיל בפעילות הייצור ב-2026, יתמקד בייצור שבבים בגיאומטריה המתקדמת ביותר של 3 ננומטר. בימים אלה, TSMC נמצאת בשלבי הקמה של מפעל נוסף באריזונה, שיהיה הראשון של החברה בארצות הברית ויתמקד בייצור שבבי 4 ננומטר. ההשקעה הכוללת בהקמת שני המפעלים נאמדת ב-40 מיליארד דולר, והיא מהווה את אחת ההשקעות הישירות הגדולות ביותר שביצעה חברה זרה בארצות הברית.
שני המפעלים צפויים להעסיק כ-10,000 עובדים. אפל ו-AMD, מלקוחותיה הבולטים של TSMC, כבר הודיעו כי ירכשו שירותים מהמפעלים החדשים באריזונה. להערכת TSMC, תפוקת הייצור של שני המפעלים ביחד תעמוד על 600 אלף פרוסות סיליקון בשנה עבור מוצרים בשווי כולל של 40 מיליארד דולר בשנה. עוד הוסיפו ב-TSMC כי המפעלים הללו יפעלו לפי הסטנדרטים הסביבתיים הגבוהים ביותר.
הכנסותיה של TSMC ברבעון השלישי עמדו של 20.2 מיליארד דולר, צמיחה שנתית של 35.9%. מפילוח ההכנסות עולה כי 28% מכלל ההכנסות הגיעו משבבים שיוצרו ב-5 ננומטר, וכ-26% מייצור ב-7 ננומטר. ואולם, ברבעון הרביעי צופה TSMC קיפאון בפעילות העסקית, וזאת על רקע "היחלשות הביקוש בשווקי הקצה נחלש והמשך הצעדים בקרב הלקוחות להפחתת המלאים."
מנכ"ל אינטל מברך
ההשקעה המסיבית של TSMC באריזונה מצטרפת לתנופת הבנייה של יצרניות השבבים, שמשקיעות משאבי עתק בהרחבת יכולות הייצור, בעיקר בארצות הברית, מתוך ציפייה לעלייה מתמדת בביקוש לשבבים בשנים הקרובות. אינטל, שמפעילה כעת בצ'נדלר, אריזונה, 4 מפעלי ייצור, החלה בשנה שעברה בהקמת שני מפעלים נוספים, פאב-52 ופאב-62, בהשקעה כוללת של 30 מיליארד דולר (ביחד עם קרן ההשקעות Brookfield), וזאת כחלק מהאסטרטגיה שמוביל מנכ"ל החברה, פאט גלסינגר, להפוך את אינטל לקבלנית ייצור שבבים מובילה, שתתחרה בין היתר ב-TSMC. אינטל גם מתכוונת להקים מפעלי ייצור באוהיו ובגרמניה. גם מיקרון ו-TI מקימות מפעלי ייצור חדשים בארצות הברית.
בציוץ בטוויטר, התייחס מנכ"ל אינטל להקמת המפעל של TSMC באריזונה: "אנחנו מברכים את חברינו ב-TSMC לרגל השקת המפעל באריזונה. אנחנו מאמינים גדולים בתעשיית ייצור שבבים גלובלית מגוונת ובעלת חוסן." אינטל הקימה את המפעל הראשון שלה באריזונה בתחילת שנות השמונים של המאה הקודמת. "על רקע ההשקעות של אינטל, TSMC ואחרות – תושבי אריזונה יהיו חלק חשוב בעתידה של התעשייה." גלזינגר העריך באחרונה כי ההכנסות של יצרניות השבבים ב-2030 יגיעו לטריליון דולר, בהשוואה להכנסות מוערכות של כ-630 מיליארד דולר השנה.
אחד הזרזים שתורמים לכך שיצרנית השבבים משקיעות בביסוס יכולות ייצור בעיקר על אדמת ארצות הברית, הוא בין היתר חוק השבבים שאושר על ידי הממשל האמריקאי בחודש אוגוסט. החוק (CHIPS Act) מעניק תמיכה ממשלתית בהיקף של כ-52.7 מיליארד דולר לבניית תשתיות ייצור שבבים בארה”ב, ועוד 24 מיליארד דולר במתכונת של תמריצי מיסוי להקמת תשתית ייצור בארצות הברית בעשר השנים הבאות. במקביל, אושר גם חוק המדע (Science Act) המעניק תקציב תמיכה של 170 מיליארד דולר למיזמי מחקר ופיתוח בתחום השבבים.
"אם ארצות הברית תטיל על סין סנקציות כלכליות דומות לאלה שהיא מטילה על רוסיה, אנחנו צריכים לדרוש את טאיוואן. במיוחד כאשר אנחנו מדברים על ייצור ושרשרת אספקה, אנחנו צריכים להשתלט על חברות אשר שייכות בצדק לסין, כמו למשל TSMC". כך אמרה לפני כשבוע צ'ן וונלינג (Chen Wenling), כלכלנית סינית בכירה מקבוצת החשיבה CCIEE, אשר מייעצת לממשלת סין. הדברים פורסמו על-ידי האתר Business Insider על-פי תמליל מדיון שנערך ב-30 במאי 2022, במכון הכלכלי Chongyang הפועל במסגרת אוניברסיטת רנמין שבבייג'ינג.
לדבריה, "חברת TSMC מאיצה את המעבר שלה לארה"ב ומתכננת להקים בה שישה מפעלי ייצור חדשים. אסור לנו להרשות לה להשיג את היעד הזה. אנחנו צריכים לחטוף את TSMC, מכיוון שזו חברה שבמקורה שייכת לסין, ולהעביר אותה לידי סין". צ'ו ידיועה ככלכלנית אשר כופרת בטיעונים של הממשל האמריקאי על חוסר הדדיות בקשרי המסחר שבין סין לארה"ב. במאמר שהיא פירסמה במרץ 2021, היא טענה שלפי חישוביה ארה"ב מוכרת לסין סחורות בהיקף של כ-940 מיליארד דולר בשנה, בשעה שסין מוכרת לארה"ב סחורות בהיקף של כ-418 מיליארד דולר בשנה.
למרות שאין קשר בין העיצומים המוטלים על רוסיה עקב הפלישה לאוקראינה לבין מלחמת הסחר שבין סין וארה"ב, צ'ן מתייחסת אל שתי החזיתות כאל זירה אחת. "כאשר ארה"ב מתמקדת בדיכוי רוסיה וסין, אנחנו צריכים לתמוך ברוסיה בגלוי ובכל דרך אפשרית. למשל, כמו בתרגיל האווירי המשותף של סין ורוסיה. אני חושבת שאנחנו יכולים לעשות יותר בתחום המסחר. למשל באמצעות פרוייקטים כמו 'חגורת הדרכים', והתקרבות אל השותפות האירו-אסייתית (Great Eurasian Partnership) שפוטין הציע ליסד במאי 2022. אנחנו נקים חגורת הגנה כלכלית לאורך דרך המשי, אשר תבטיח לנו גם אנרגיה וגם מרחב הגנה ביטחוני.
סין חוששת ש-TSMC תעבור לארה"ב
לצ'ן וונלינג יש מעמד מיוחד בסין. לאורך השנים היא היתה חלק מהצוות שניסח את תוכניות החומש של המפלגה הקומוניסטית ואת הנאומים הכלכליים המרכזיים. היא כתבה את הדו"חות השנתיים של הממשלה לוועידת המפלגה, וניסחה ניירות עמדה כלכליים של הוועדה המרכזית של המפלגה. לכן ניתן להתייחס לדבריה כאל ביטוי עקיף של עמדה רשמית. למעשה, צ'ן מתייחסת בהרצאתה לידיעה שפורסמה ברויטרס בתחילת מאי 2022, שלפיה החברה מתכננת להקים שישה מפעלי ייצור שבבים בארה"ב. מכאן עולה טענתה ש-TSMC מתכנננת לעבור לארה"ב.
בינתיים אין אישוש לטענה הזאת. בימים אלה מקימה TSMC מפעל ייצור בפניקס, אריזונה, בהשקעה של כ-12 מיליארד דולר אשר צפוי להתחיל בייצור בשנת 2024. אומנם מנכ"ל החברה, C.C. Wei, אמר בשיחת ועידה עם אנליסטים ש-TSMC רכשה שטח גדול באריזונה שיספיק להקמת מספר מפעלים בעתיד, אולם החברה לא דיווחה אף פעם על תוכנית רשמית להקמת מפעלים נוספים בארה"ב. בחודש אפריל 2022 מסרה TSMC שהיא תשקיע 100 מיליארד דולר בשלוש השנים הבאות בהגדלת קיבולת הייצור, אולם לא מסרה היכן יהיו ההשקעות, ומה יהיה מרכיב המפעלים החדשים בתוכנית, בהשוואה למרכיב השדרוג של מפעלים קיימים.
ברבעון הראשון של 2022 צמחו המכירות של חברת TSMC בכ-36% והסתכמו בכ-17.6 מיליארד דולר. הטכנולוגיות החדשות היו מנוע הצמיחה המרכזי במהלך הרבעון: 30% מההכנסות היו מייצור שבבים בתהליך של 7 ננומטר, ו-20% הגיעו מייצור רכיבים ב-5 ננומטר. גם ברבעון השני המכירות צפויות להסתכם בכ-17.6. חברת אפל היא הלקוחה הגדולה ביותר של TSMC, ובהתאם לזאת הגיע תחום הסמארטפונים ל-40% מהמכירות, כאשר שבבים למחשבים חזקים (HPC) תפסו כ-41% מהמכירות. תעשיית הרכב היתה אחראית לכ-5% בלבד מהמכירות, תחום ה-IoT לכ-8% ומוצרי צריכה אלקטרוניים לכ-3% מהמכירות.
בשיחת הוועידה לפני שבוע, אמר מנכ"ל TSMC, סי.סי. ווי, שתהליך הייצור הבא של החברה, 3 ננומטר (N3), מבוסס על טרנזיסטורי FinFET ומתוכנן להיכנס לייצור במחצית השנייה של 2022. "אנחנו צופים שהוא ישמש לייצור רכיבים לסמארטפונים ולמחשבים חזקים. הלקוחות מביעים עניין גדול בתהליך החדש, ולהערכתנו בשנה הראשונה יתבצעו יותר הרצות ראשוניות (Tapeout) מאשר יצאו בשנה הראשונה של תהליכי N7 ו-N5". שנה מאוחר יותר, TSMC מתכננת להכניס לייצור את הגירסה המשופרת של התהליך, N3E. לדבריו החברה נמצאת בשלבים מתקדמים של פיתוח תהליך N2, אשר ייכנס לייצור במחצית השנייה של 2025.
TSMC מתקשה להשיג מכונות לייצור שבבים
הוא העריך שמנוע הצמיחה הגדול ביותר של החברה בשנים הבאות יהיה הייצור של רכיבים למחשבים חזקים, מכיוון שהדבר נובע מדרישה גוברת להגדלת ההקיבולת של מרכזי נתונים ותשתיות ענן. מהסיבה הזאת החברה גם צופה שהתהליכים המתקדמים יהיו מנוע הצמיחה שלה בשנים הבאות. יחד עם זאת, הוא הודה שהחברה מתמודדת מול קושי בהגדלת קיבולת הייצור, מכיוון שספקי ציוד הייצור שלה נתקלים בקושי לספק מערכות ייצור. "אנחנו עובדים בשיתוף פעולה איתם, ושלחנו צוותים שלנו אשר סייעו לזהות ולהשיג רכיבים אשר חסרים להם. למרות זאת, כושר הייצור שלנו לא יעמוד בשנת 2022 בהיקף הדרישה של הלקוחות".
בתמונה למלעה: מצלמת רכב חדשה של DENSO לאור נראה ולקרינה אינפרה אדומה
חברת DENSO היפנית נכנסת כשותפה למפעל ייצור השבבים החדש שחברת TSMC מקימה ביפן. החברה תבצע השקעה בהיקף של 350 מיליון דולר ותקבל בתמורה כ-10% מהבעלות על המפעל. חברת DENSO נחשבת לאחת מיצרניות חלקי הרכב הגדולות. היא יצאה מחברת טויוטה המחזיקה כיום בכשליש ממניותיה, וכיום כ-50% ממכירותיה הן של תת-מערכות עבור המכוניות של טויוטה. המפעל מוקם עבור החברה החדשה, Japan Advanced Semiconductor Manufacturing – JASM, אשר הוקמה במשותף על-ידי סוני ועל-ידי TSMC. עבודות ההקמה מתוכננות להתחיל במהלך 2022, והייצור מתוכנן להתחיל בסוף 2024.
במקור המפעל תוכנן לייצר שבבים בתהליכים של 22-28 ננומטר. חברת TSMC, שהיא בעלת המניות הגדולה ביותר בחברת JASM, דיווחה בשבוע שעבר שהיא תשדרג את הטכנולוגיה של המפעל ותכדיר אותו לייצור של טרנזיסטורי FinFET בתהליכים של 12-16 ננומטר. המפעל מתוכנן להגיע לקיבולת ייצור חודשית של 55,000 פרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ. סך כל ההשקעה במפעל תסתכם בכ-8.6 מילארד דולר, כאשר עיקר ההשקעה, בהיקף של כ-5.2 מיליארד דולר, הוא מענק של ממשלת יפן.
המפעל החדש מתוכנן להעסיק כ-1,700 עובדים. הוא ייצר רכיבים עבור סוני ועבור לקוחות אחרים. עם ההכרזה על הקמת החברה, הודיעה סוני שהשותפות תעניק לה מקור אספקה יציב ובטוח של רכיבים. נראה שזה היה גם השיקול שהינחה את DENSO. נשיא ומנכ"ל החברה, קוג'י ארימה, אמר שכניסת DENSO אל השותפות מבטיחה אספקה יציבה של רכיבים עבור תעשיית הרכב, "בעידן שבו חישמול ונהיגה אוטונומית הופכים את הרכיבים האלקטרוניים למרכיב מרכזי בתעשיית הרכב".
בתמונה: ההכרזה על התקן החדש בכנס SEMICON שהתקיים בטאיוואן
ארגון SEMI, המאגד חברות מתעשיית הסמיקונדקטור העולמית, פרסם תקן ראשון מסוגו בתעשייה המפרט את דרישות אבטחת המידע עבור ציוד במפעלי שבבים, וזאת על רקע שורה של תקיפות סייבר שאירעו במפעלי שבבים בשנים האחרונות וחשפו את פרצות האבטחה שהן תוצר לוואי של השילוב הגובר בטכנולוגיות מקושרות בתוך הליבה התפעולית (OT).
המטרה של התקן היא להגדיר סטנדרט אחיד שיגביר את רמת האבטחה של המפעלים, ושל שרשרת האספקה, מפני פריצות סייבר, וירוסים וגניבת קניין רוחני. התקן, E187, כולל שורה של הנחיות הנוגעות להיבטים כמו איתור פרצות וחולשות במערכות הפעלה, פרוטוקולים להעברה בטוחה של מידע ברשתות תקשורת ושיתוף מידע, הגנה על ציוד קצה, וניטור רציף.
התקן גובש על ידי ועדת אבטחת הסייבר של SEMI בטאיוואן, על בסיס עבודת מטה של כוח משימה שהוקם ב-2018 בשיתוף SEMI וקבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC, שבעצמה היתה נתונה למתקפות סייבר בשנים האחרונות. בראש הוועדה המיוחדת של SEMI עומד ראש אבטחת המידע ב-TSMC ג'יימס טו. תפקידה של הוועדה כעת יהיה לקדם את אימוץ התקן בתעשייה, בין היתר באמצעות רגולציות והסמכות, מתוך מטרה כי מפרט הדרישות של E187 יהפוך להיות חלק אינטגרלי מפיתוח ציוד עבור תעשיית השבבים וכמסמך ייחוס בתהליכי רכש של ציוד עבור פאבים.
האיום הסיני העיר את התעשייה בטאיוואן
לא בכדי מי שמובילה את המאמץ להדק את רמת האבטחה בתעשייה היא TSMC, קבלנית הייצור הגדולה בעולם. סוגיית הסייבר ניצבת בראש סדר העדיפויות בקרב המגזר התעשייתי בטאיוואן, ובפרט בתעשיית השבבים המקומית, וזאת על רקע האיום הגובר למתקפות סייבר מצד שכנתה סין, שלוטשת עיניים לתעשיית השבבים הטאיוואנית. ב-2020 פרסמה חברת הסייבר הטאיוואנית CyCraft מסמך שבו נטען כי סין מנהלת קמפיין שיטתי ומתמשך, בחסות מדינתית, כנגד תעשיית השבבים המקומית, במטרה לגנוב קניין רוחני יקר ערך שיסייע במאמצים של סין לבנות תעשיית שבבים עצמאית.
מומחי הסייבר כינו את המתקפה Skeleton Key, על שם טכניקת הפריצה שבה נעשה שימוש לטענתם. "המטרה המרכזית של המתקפות הללו היתה השגת מודיעין, בעיקר מסמכים על שבבים, ערכות פיתוח (SDK), תכנון שבבים וקוד מקור. מתקפות כאלה, אם יצליחו, יסבו נזק אדיר," נכתב במסמך. ב-CyCraft הזהירו כי השימוש ברשתות פרטיות (VPN), כחלק מהמעבר לעבודה-מרחוק בעקבות הסגרים שהוטלו בראשית המגפה, רק העצים את נקודות התורפה של התעשייה.
אחד הטריגרים למעורבות של TSMC בכוח המשימה של SEMI היה מתקפת סייבר כנגד קווי הייצור שלה, שהתרחשה באוגוסט 2018. בעקבות הפריצה, שלא יוחסה רשמית לסין, נאלצה TSMC להשבית שלושה מפעלים למשך שלושה ימים. הנזק הכספי היה ניכר ונאמד, לפי החברה, בכ-180 מיליון דולר – כ-2% מהכנסות החברה באותו רבעון.
תעשייה תחת מתקפה
ואולם, איום הסייבר אינו בעיה הנוגעת רק לחברות השבבים הטאיוואניות, והוא מטריד את כל התעשייה העולמית. כך למשל, בחודש יולי 2020 נאלצה קבלנית הייצור הבלגית X-Fab להשבית את מערכות המידע ואת קווי הייצור בכל ששת מפעליה בבלגיה, גרמניה, מלזיה וארצות הברית, לאחר שנפלה קורבן למתקפת סייבר מסוג כופרה.
איומי הסייבר הגוברים הפכו למציאות ממשית בעולם התעשייתי כולו, והם נובעים מהממשק הגובר בין המערכות התפעוליות (OT) לבין מערכות המידע והרשת החיצונית (IT), כחלק מהטרנספורמציה הדיגיטלית של תחום ה-Industry 4.0. הטכנולוגיות הללו מאפשרות שימוש במערכות חכמות יותר של אוטומציה, ניהול-מרחוק ואנליטיקה, אך גם חושפות את הרשת הפנימית בפני מתקפות מבחוץ. חלק מהחולשות נובעות משימוש במערכות הפעלה מיושנות ובתוכנות בעלות רמת אבטחה לקויה.
בתמונה למעלה: פאב-18 של TSMC המייצר רכיבים בתהליך של 5 ננומטר
תעשיית השבבים משנה את המוקד: מרכיבים דלי-הספק וחסכוניים, היא מתמקדת בפתרונות עתירי ביצועים ישמשו כליבת תשתיות הענק ומחשוב העל שיפעיל מערכות בינה מלאכותית. כעת מתברר שגם TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, מצטרפת אל המהלך. החברה הכריזה על מותג חדש של פתרונות המיועדים למחשבי על ולמחשבים עתירי אשר יסומן באות X, קיצור של Extreme. מעתה כל תהליך, טכנולוגיית ייצור, או פרוטוקולים המסומנים באות X, מיועדים לפלח השוק החדש.
בכך היא מנסה להדביק את הפער מול מתחרות כמו סמסונג, אשר נמצאת בתחום הזה בעשור האחרון בזכות שיתוף פעולה עם מעבדות המחקר של יבמ. ההגדרה של TSMC למערכות עתירות ביצועים היא של מעבדים העובדים בהספקים של מאות ואטים, כולל עד 1000W במקרים קיצוניים, אשר יש בהם זיכרון SRAM בנפח של יותר מ-1Gb על-גבי השבב (SoC). "תחום ה-HPC הוא מגזר השוק בעל הצמיחה המהירה ביותר של TSMC", אמר מנהל הפיתוח העסקי של החברה, ד"ר קווין זאנג.
המהלך הראשון בפעילות החדשה הוא תהליך ייצור ייעודי של שבבים: חברת TSMC פיתחה גירסה חדשה של תהליך הייצור ב-5 ננומטר. התהליך החדש, N4X, הוא תהליך הייצור הייעודי הראשון שלה למחשבי HPC. למעשה, מדובר בגרסה נוספת של תהליך הייצור N4 אשר נכנס לייצור בשבועות האחרונים. תהליך N4 הוא תהליך ביניים אשר נועד לשפר את ביצועי טכנולוגיית 5 ננומטר (N5) של TSMC, אשר מיוצרת בפאב-18 בטאיוואן. תהליך הייצור החדש מיועד לספק רכיבים הפועלים בזרמים גבוהים ובמהירות שעון מקסימלית, הוא כולל שיפורים בשכבת המוליכים החשמליים שבגב הרכיב ושולבו בו טכנולוגיות בידוד וקיבוליות חדשות כדי להבטיח עמידה בביצועים בתנאים קשים.
ייצור המוני ב-2023
במתח עבודה של 1.2V, תהליך N4X מספק שיפור של 4% בביצועים בהשוואה לתהליך N4P ושיפור של 15% בביצועים בהשוואה לתהליך N5. הדימיון בין התהליכים השונים מאפשר ללקוחות להעביר את התכנון מ-N4P ל-N4X. להערכת TSMC, התהליך החדש ייכנס לייצור ראשוני במחצית הראשונה של 2023. תהליך הייצור החדש ישולב בטכנולוגיית המארזים 3DFabric שהחברה מפתחת, ואשר צפויה להיכנס לייצור במהלך שנת 2022.
טכנולוגיית 3DFabric פותחה באמצעות מאמץ רוחבי של חברת TSMC, שבמסגרתו היא ריכזה את כל הידע שלה בתחום מארזי השבבים והגדירה תהליך אשר מאפשר לייצר רכיבים תלת-מימדיים באמצעות צירוף פרוסות סיליקון נפרדות למערכים אופקיים ואנכיים (3D Packaging). לאחרונה גילה מנכ"ל החברה, סי.סי. וויי ( C.C. Wei) שבמהלך 2022 תהיה הטכנולוגיה בשלה לייצור המוני באמצעות חמישה מפעליי ייצור אשר יתעסקו אך ורק בייצור רכיבי 3DFabric.
בתמונה למעלה: קבוצת קרב ימית של הצי האמריקאי בתרגיל המשותף עם הודו, יפן ואוסטרליה. צילום: US DOD
בתחילת חודש אוקטובר הפתיעה סין את העולם כאשר החליטה לציין את יום השנה הלאומי באמצעות מטס של 149 מטוסי תקיפה אשר חלפו במבנה קרבי לאורך גבול המים הטריטוריאליים של טאיוואן, ועוררו בהלה באי העצמאי. סין מעולם לא הכירה בטאיוואן, אשר הפכה ליישות עצמאית בשנת 1949 כאשר הצבא הסיני הלאומי נמלט מהיבשת לאחר הנצחון הקומוניסטי בראשות מאו דזה דונג. עמדתה הרשמית היא שיש לאחד את טאיוואן עם סין, בדרכי שלום או בכוח. אלא שהמטס האחרון הזכיר לעולם שבניגוד לשנים הקודמות, הפעם סין מתקרבת במהירות לשלב שבו יש בכוחה לבצע מהלך צבאי.
אם בשנת 2000 העריכו במשרד ההגנה האמריקאי שהצבא הסיני הוא מיושן ולא מצוייד היטב, כיום ההערכות הן שונות. סין מייצרת מטוסי קרב מתקדמים, מערכות מידע ותקשורת ואפילו בנתה נושאות מטוסים והקימה צי גדול יותר מהצי האמריקאי. בראיון לעיתון פייננשל טיימס לפני שבוע, אמר מנהל תחום התוכנה לשעבר בפנטגון, ניקולאס צ'יילן, שסין עקפה את ארה"ב בתחום הבינה המלאכותית והיא צועדת בדרך להיות המובילה העולמית בתחום. "הדבר מסכן את ארה"ב. אין לנו שום סיכוי מול סין". צ'יילן התראיין לאחר שהתפטר מתפקידו במחאה על הקצב האיטי שבו נעשה הריענון הטכנולוגי של צבא ארה"ב.
היערכות למלחמה בהיקף זירתי
בעקבות המטס בתחילת החודש, הזהיר ראש ממשלת טאיוואן, שסין נערכת לפלישה צבאית, ובתוך 3-5 שנים תהיה לה יכולת מלאה לבצע את המהלך. גם חברת TSMC, שהיא יצרנית השבבים הגדולה בעולם, נאלצה להתייחס אל החרדה הגוברת. ביולי 2021, במסגרת שיחת הוועידה על תוצאות החברה, אמר יו"ר TSMC שמלחמה בטאיוואן תשבש את שרשרת האספקה של תעשיית השבבים. "אף אחד אינו רוצה בזה – פלישה סינית לטאיוואן תפגע בתעשיית השבבים העולמית".
לפי כל הסימנים, מלחמה בטאיוואן תהיה מלחמה זירתית בכל המרחב האוקיינוס השקט. יפן מאויימת מכוונות סין להשתלט על ים סין, הודו נערכת להתמודדות מול סין ובחודש ספטמבר 2021 חתמו ארה"ב, בריטניה ואוסטרליה על הסכם הגנה המיועד לייצב ברית בינלאומית לבלימת סין. כדי להסיר ספק, ארה"ב, אוסטרליה, הודו ויפן החלו באוגוסט 2021 בסדרת תרגילים צבאיים משותפים במפרץ בנגל וליד הפיליפינים, הכוללים אימונים בלוחמה ימית, תקיפות אוויריות, הפעלת נושאות מטוסים, לוחמה נגד צוללות ועוד.
קו ייצור שבבים בחברת TSMC. האם השתלטות על הנכס מצדיקה יציאה למלחמה?
כיצד ההתפתחויות האלה קשורות לעתיד תעשיית השבבים? בהרבה דרכים. להערכת חברת המחקרIC Insights, המתיחות הגוברת בים טאיוואן היא תוצאה של העיצומים שהטיל הממשל האמריקאי על חברות טכנולוגיות סיניות דוגמת וואווי ואפילו SMIC. "מלחמת הסחר דחפה את סין לשאול את עצמה כיצד היא תוכל להתחרות בתחומי האלקטרוניקה והשבבים, והתמונה המתבהרת היא שהמענה של סין לדילמה הוא איחוד עם טאיוואן".
היהלום שבכתר תעשיית השבבים
זו תהיה רעידת אדמה: טאיוואן ודרום מזרח אסיה הם הצומת המרכזית החשובה ביותר של תעשיית השבבים העולמית, המקבלת במהירות מעמד דומה לזה שהיה לנפט במאה ה-20. בטאיוואן מתגוררים 24 מיליון תושבים בלבד, אולם חשיבותה לתעשייה היא יוצאת דופן. לפי נתוני 2020, טאיוואן היתה המדינה שייצרה הכי הרבה שבבים בעולם, כאשר המשקל המשותף של תעשיות השבבים בסין ובטאיוואן היה 37% מכל ייצור השבבים בעולם – פי שלושה מהמשקל של ארצות הברית.
בעיקר בזכות TSMC, טאיוואן היא המובילה העולמית בייצור רכיבי IC (שבבים שאינם מעבדי CPU) בטכנולוגיות מתקדמות, ואחראית ל-63% מהייצור של שבבים בעלי רוחב צומת קטן מ-10 ננומטר. שאר ה-37% מיוצרים בקוריאה על-ידי סמסונג. טאיוואן מחזיקה ב-22% מהייצור העולמי של רכיבי IC בפרוסות סיליקון של 300 מ"מ, ומדורגת רק אחרי קוריאה האחראית לכ-25% מהייצור העולמי שלהם. בצפון אמריקה, לשם המחשה, מיוצרים רק 11% מהשבבים האלה.
התעשייה הטאיוואנית היא מאוד פטריוטית: 90% ממפעלי ייצור השבבים נמצאים בבעלות חברות טאיוואניות. המפעלים בבעלות זרה הנמצאים בטאיוואן הם רק מפעל קטן של 150 מ"מ בבעלות חברת Diodes ושני מפעלי 300 מ"מ של Micron המייצרים זכרונות DRAM. אולם הנתונים האלה מגמדים את ההשפעה המרכזית של טאיוואן על התעשייה העולמית: כ-80% ממפעלי ייצור השבבים בטאיוואן נמצאים בידי חברות המספקות שירותי ייצור שבבים. להערכת IC Insights, קבלניות הייצור המקומיות, שהן חברות כמו TSMC, UMC, Powerchip, Vanguard ועוד, אחראיות ב-2021 לכ-80% מהייצור העולמי בקבלנות משנה (pure-play foundry).
סין תספוג נזקים לטווח קצר בלבד
הסיכום של IC Insights מבהיל: "בשורה התחתונה – אין כיום מקום שהוא יותר חשוב מטאיוואן בתחום ייצור רכיבי IC. סין לא מצליחה לייצר שבבים מתקדמים עבור מערכות האלקטרוניקה שלה, והיא מאמינה שתוכל לפתור את הבעיה הזאת רק באמצעות איחוד עם טאיוואן – שייעשה בכל אמצעי שיידרש. בטווח הקרוב, השתלטות צבאית על טאיוואן תפגע בכלכלות של סין ושל טאיוואן. השאלה היא מה הנזק שסין מוכנה לספוג כדי להבטיח שליטה מוחלטת וארוכת שנים בתעשיית השבבים העולמית".
צריך לזכור שעדיין אין פעולות איבה בטאיוואן. למרות ש-IC Insights נחשבת לחברה אמינה מאוד בתחום נתוני השוק של תעשיית השבבים, היא לא נחשבת למומחית בגיאופוליטיקה. היא גם לא מספקת מידע על המקורות שהביאו אותה למסקנות הקודרות שפירסמה השבוע. יחד עם זאת, היא מבטאת חששות כבדים המקננים בקרב רבים. לא בטוח שתעשיית השבבים היא הגורם שיעמוד מאחורי מלחמה בטאיוואן – אבל אם תפרוץ מלחמה – היא תשנה מן היסוד את תעשיית השבבים העולמית.
ספינת טילים אמריקאית מול חופי טאיוואן. אוגוסט 2021. מבחינת ארה"ב פלישה לטאיוואן היא אסון לאומי
בתמונה למעלה: קו ייצור שבבים בחברת TSMC. מקור: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
חברת אינטל (Intel) וחברת אפל (Apple) צפויות להיות החברות הראשונות שיוציאו לשוק שבבים אשר ייוצרו על-ידי TSMC הטאיוואנית בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך דיווח בסוף השבוע העיתון Nikkei Asia. העיתון מסר ששתי החברות מבצעות כעת בדיקות של התהליך במפעל של TSMC, כאשר אינטל מתכננת לייצר באמצעותו מעבדים עבור הדור הבא של מחשבים ניידים ומרכזי נתונים, ואילו חברת אפל מעוניינת לייצר מעבדים עבור טאבלטים חדשים ממשפחת iPad.
ככל הנראה הייצור ההמוני עבור שתי החברות יתחיל בשנה הבאה. בחודש שעבר הודיעה TSMC שהיא תתחיל בייצור המוני של שבבי 3 ננומטר (N3) במחצית השנייה של שנת 2022. הטכנולוגיה החדשה תתבסס על טרנזיסטורים מסוג FinFET. בהשוואה לתהליך של 5 ננומטר (N5), היא תספק שיפור של 15% בביצועים, חיסכון של 30% בצריכת ההספק, ושיפור של 70% ברמת הצפיפות של הטרנזיסטורים בשבב. לפי ההערכות, השבבים המיועדים לטלפונים החדשים של אפל (iPhone) ייוצרו על-ידי TSMC בתהליך של 4 ננומטר (N4), המהווה למעשה שיפור של תהליך 5 ננומטר הקיים. לפי ההערכות, TSMC צפויה להתחיל בייצור ניסיוני של שבבי 4 ננומטר לקראת סוף 2021, ולהתחיל בייצור סדרתי במהלך 2022.
עד לאחרונה החזיקה אינטל באסטרטגיית ייצור עצמית שלפיה רק היא מייצרת את השבבים שהיא מפתחת ומוכרת. אולם הקשיים של אינטל בפיתוח טכנולוגיות ייצור קטנות יותר מ-10 ננומטר מאלצים אותה לעבוד עם קבלני ייצור המשלימים את יכולת הייצור שלה. בחודש אוקטובר 2020 הודיעה אינטל על דחייה נוספת בהשקת מעבדי 7 ננומטר לשנת 2023. הדחייה הציבה אותה בפיגור משמעותי לעומת המתחרות העיקריות, AMD ואנבידיה, שכבר הוציאו לשוק מעבדים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר.
בחודש מרץ 2021 הכריז מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר, על אסטרטגיית IDM 2.0 המבוססת על שלושה מרכיבים: ייצור עצמי במפעלי החברה, ייצור מוצרים של אינטל אצל קבלניות ייצור חיצוניות, ומתן שירותי ייצור ללקוחות צד שלישי. במסגרת הזאת הוא אמר שאינטל תשתף פעולה עם TSMC בייצור מעבדים למחשבי קצה ושרתים, ובמקרה הצורך גם בשירותי הייצור של Globalfoundries ו-UMC. גלסינגר: "המטרה היא לספק ללקוחות מוצרים מובילים בלא קשר לשאלה היכן הם מיוצרים". לאחרונה דיווחה סוכנות בלומברג ש-TSMC מוכנה להעמיד לרשות אינטל מפעל שהיא מקימה בעיר Baoshan, שיעסיק כ-8,000 עובדים.
בשלוש השנים הבאות תשקיע חברת TSMC הטאיוואנית כ-30 מיליארד דולר בשנה בבניית יכולת ייצור בטכנולוגיות חדשות, בהן טכנולוגיתו ייעודיות לתעשיית השבבים, טכנולוגיות לשבבים תלת מימדיים והבאה לייצור המוני של רכיבים בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך גילה היום (ד') מנכ"ל חברת TSMC, ד"ר סי.סי. וויי (בתמונה למעלה), בכנס הטכנולוגיה השנתי של החברה. מדובר בהשקעה הגדולה ביותר בתעשיית השבבים המתבצעת על-ידי חברה פרטית. חברת TSMC היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם. היא מעסיקה 57,000 עובדים ובשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-47.7 מיליארד דולר – יותר מ-10% מכלל המכירות של תעשיית השבבים העולמית.
בהרצאת המבוא שלו תאר ד"ר וויי סדרת מהלכים רחבי היקף ש-STMC מתכננת לבצע בשלוש השנים אשר תהיה להם השפעה עמוקה על כל תעשיית השבבים העולמית. וויי: "הרבה אנשים הספידו את חוק מור, אולם אנחנו ממשיכים לשמור על תוקפו. כעת אנחנו נמצאים בתהליך מעבר מייצור המוני בגיאומטריה של 7 ננומטר לייצור בגיאומטריה של 5 ננומטר, ובקרוב אנחנו ניכנס לייצור המוני בגיאומטריה של 3 ננומטר. כל דור כזה משפר את היעילות ומפחית את צריכת האנרגיה של הרכיבים.
"המעבר מתהליך של 7 ננומטר (N7) לתהליך של 5 ננומטר (N5) מספק מהירות עבודה גבוהה יותר ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה של השבבים והגדלה של 80% ברמת הצפיפות של המעגלים הלוגיים. המעבר מ-5 ננומטר לתהליך של 3 ננומטר (N3) ייתן יתרונות דומים: מהירות גבוהה ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה והגדלה נוספת של הצפיפות ב-70%". לדבריו, מפעל הייצור שהחברה מקימה כעת באריזונה, ארה"ב ייצר שבבי 5 ננומטר, כאשר החברה מתכננת להציג תחילת ייצור של 3 ננומטר כבר בסוף שנת 2022.
שימור חוק מור ברמת המארז
במקביל למאמץ האנכי במזעור השבבים, חברת TSMC מבצעת גם מהלך רוחבי: היא ביצעה שיפור של טכנולוגיית ה-7 ננומטר הקיימת והכריזה על תהליך N6RF, אשר פותח לצורך ייצור רכיבי תקשורת אלחוטיים הנדרשים במערכות ובאבזרים המקושרים אל תשתיות הדור החמישי (5G) ומערכות תקשורת אלחוטיות בתקני Wi-Fi 6/6E. במקביל, היא מפתחת גרסה חדשה של טכנולוגיית 5 ננומטר, בשם N5A, המיועדת ארך ורק לייצור רכיבים עבור תעשיית הרכב ועומדת בדרישות המיוחדות של תעשיית הרכב.
מאמץ רוחבי אחר הוא בתחום המארזים, חברת TSMC השלימה לאחרונה תהליך שבו היא ריכזה את כל הידע שלה בתחום מארזי השבבים והגדירה טכנולוגיית מארזים בשם 3DFabric, אשר מאפשרת לה לייצר רכיבים תלת-מימדיים באמצעות צירוף פרוסות סיליקון נפרדות למערכים אופקיים ואנכיים (3D Packaging). לדברי וויי, במהלך 2022 יהיו כל הטכנולוגיות האלה מוכנות לייצור המוני באמצעות חמישה מפעליי ייצור אשר יתעסקו אר ורק בייצור רכיבי 3DFabric.
אנו עושים שימוש בקבצי עוגיות לצרכים שיווקיים ושיפור חוויית השימוש באתר. איסוף המידע באתר נעשה באופן אנונימי, למעט בטפסי יצירת קשר והרשמה לניוזלטר בהם אתם מתבקשים למלא פרטים אישיים. אנו עושים שימוש במגוון תוכנות לאיסוף וניתוח אנליטי של הנתונים באופן אנונימי לרבות: גוגל אנליטיקס, פייסבוק פיקסל ועוד.
What personal data we collect and why we collect it
We collect anonymous data on visitors in this website for business purposes such as enhancing user experience, digital marketing and search engine optimization.
We collect personal data such as email address and names on various forms – all forms present in this website include consent checkboxes and clear reason for collecting the data: general inquiries on our products, newsletter subscription, professional inquiries job applications. All forms are designed in accordance with GDPR requirements.
Comments
When visitors leave comments on the site we collect the data shown in the comments form, and also the visitor’s IP address and browser user agent string to help spam detection.
An anonymized string created from your email address (also called a hash) may be provided to the Gravatar service to see if you are using it. The Gravatar service privacy policy is available here: https://automattic.com/privacy/. After approval of your comment, your profile picture is visible to the public in the context of your comment.
Media
If you upload images to the website, you should avoid uploading images with embedded location data (EXIF GPS) included. Visitors to the website can download and extract any location data from images on the website.
Contact forms and newsletter
We use Gravity Forms as our platform of choice for all forms present in this website. Forms present in this website have been modified to fit GDPR requirements.
Unless specifically specified and approved by visitor, we do not use the collected data for marketing purposes.
We use Mailchimp to collect email addresses and send periodical marketing materials to our customers.
Handling and management of all email addresses and mailing operations is conducted under GDPR terms and guidelines provided by Mailchimp.
All subscribers are able to change their subscriptions preferences or unsubscribe at any given time.
Techtime has accepted the Data Processing Addendum agreement provided by Mailchimp for all its Mailchimp accounts.
All our lead collection forms have been altered in accordance with GDPR requirements and now include unchecked checkboxes in order to accept the explicit consent of the user prior to form submission.
Cookies
If you leave a comment on our site you may opt-in to saving your name, email address and website in cookies. These are for your convenience so that you do not have to fill in your details again when you leave another comment. These cookies will last for one year.
If you have an account and you log in to this site, we will set a temporary cookie to determine if your browser accepts cookies. This cookie contains no personal data and is discarded when you close your browser.
When you log in, we will also set up several cookies to save your login information and your screen display choices. Login cookies last for two days, and screen options cookies last for a year. If you select “Remember Me”, your login will persist for two weeks. If you log out of your account, the login cookies will be removed.
If you edit or publish an article, an additional cookie will be saved in your browser. This cookie includes no personal data and simply indicates the post ID of the article you just edited. It expires after 1 day.
Embedded content from other websites
Articles on this site may include embedded content (e.g. videos, images, articles, etc.). Embedded content from other websites behaves in the exact same way as if the visitor has visited the other website.
These websites may collect data about you, use cookies, embed additional third-party tracking, and monitor your interaction with that embedded content, including tracing your interaction with the embedded content if you have an account and are logged in to that website.
Analytics
We use Google Analytics regularly for monitoring user behavior and traffic sources and utilize the gathered information for enhancing user experience and for business purposes.
The use of Google Analytics in done according to GDPR terms and guidelines provided by Google.
Legal Entity: Techtime.
Primary Contact (a.k.a. “Notification Email Address”): [email protected] – this email is designated for receiving notices under the Google Ads Data Processing Terms.
Who we share your data with
We use various cloud platforms and third party providers for the purpose of operating this website.
We do not share or sell your data for any commercial purpose other than specified above.
We use the following processors for the operating this website and executing related digital marketing campaigns:
WP Engine – Hosting Provider
Cloudflare – Cloud based security and web performance processor.
Google Cloud Platform – data centers provider for WP Engine
Sucuri – Website security provider
Mailchimp – Newsletter service provider
Google Analytics, Adwords, Webmasters
Facebook – We use Facebook for advertising and place tracking code on our website for enhancing digital marketing campaigns (i.e – Facebook Pixel).
Planwize Ltd – Digital Marketing Agency.
How long we retain your data
If you leave a comment, the comment and its metadata are retained indefinitely. This is so we can recognize and approve any follow-up comments automatically instead of holding them in a moderation queue.
For users that register on our website (if any), we also store the personal information they provide in their user profile. All users can see, edit, or delete their personal information at any time (except they cannot change their username). Website administrators can also see and edit that information.
What rights you have over your data
If you have an account on this site, or have left comments, you can request to receive an exported file of the personal data we hold about you, including any data you have provided to us. You can also request that we anonymize or erase any personal data we hold about you. This does not include any data we are obliged to keep for administrative, legal, or security purposes.
Request for Receiving Data Associated with One’s Email Address
Users may request to receive access to all related information submitted to this website for their review.
In accordance with GDPR compliance, user may further request the anonymization of such data.
In order to request access for all data associated with a given email address, users may submit the request here. Users then receive an email with a link to a page with all related information.
The link is valid for 24 hours. Users may submit additional request for the same email address once in every 24 hours.
A request for anonymization should be sent separately: User may select the data he or she wishes the site owner to anonymize so it cannot be linked to his or her email address any longer. An email confirmation will be sent once linked data has been successfully anonymized.
Where we send your data
Visitor comments may be checked through an automated spam detection service. All our processors and third party providers comply with GDPR requirements and apply privacy by design and necessary measure to ensure that personal data is being processed and handled in accordance with requirements. The list of our third party service providers and processors is listed above.
Contact information
For all privacy-specific concerns inquiries, you may contact us at [email protected]
How we protect your data
We use rigorous practices in order to protect our website and data collected, as well as world class cloud and hosting providers.
Communication between visitor and the server is encrypted using SSL.
The site is protected with web application firewall and is undergoing daily security scans, regular software updates by a dedicated team in order to minimize the risk of data breach.
What data breach procedures we have in place
Once a data breach is detected, our providers execute a dedicated standard operational procedure in order to assess the scope and potential damage, provide immediate remedy, patch any potential security holes and notify users who may be affected by the breach.
We may contact affected users with one or more form of communication within 72 hours and provide the needed information as to the scope of the data breach and actions taken.
What third parties we receive data from
We do not receive data from third parties for our marketing campaigns.
What automated decision making and/or profiling we do with user data
We may apply remarketing/retargeting methods while conducting online advertising using Google Facebook and the likes.
The above is conducted by applying various tracking codes into our website in order to track and retarget users based on
By visiting and using this website you are hereby provide your consent for the use of the above means and methods.
