קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC ממשיכה לבסס את עליונותה הכמעט בלתי מעורערת בתהליכי הייצור המתקדמים. דו"ח החברה לרבעון השלישי, שפורסם בסוף השבוע שעבר, מגלה כי הכנסותיה מהתהליכים המתקדמים (16 ננומטר ומטה) מהווים כבר 61% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-54% ברבעון הקודם. שירותי הייצור ב-7 ננומטר מהווים יותר משליש (35%) ואילו שירותי הייצור ב-5 ננומטר, ש-TSMC החלה להציע רק בחודשים האחרונים, מהווה כבר 8% מההכנסות.
מלבד סמסונג, TSMC היא קבלנית הייצור היחידה המציעה שירותי ייצור בגיאומטריות של 7 ננומטר ומטה, והודות לכך היא נהנית מיתרון טכנולוגי מובהק בייחוד בתחומים הצומחים של מחשוב עתיר-ביצועים (HPC) ודור חמישי, שבהם נעשה שימוש הולך וגובר בתהליכי הייצור הללו והם הופכים להיות מנועי הצמיחה הראשיים של TSMC. ואמנם, הכנסות החברה ברבעון השלישי של 2020 הסתכמו ב-12.1 מיליארד דולר, צמיחה של 16.9% בהשוואה לרבעון השני. ברבעון הבא צופה החברה עלייה של 3.4% בהכנסות להיקף של 12.4-12.7 מיליארד דולר, ובסך הכול הכנסותיה ב-2020 צפויות להיות גבוהות בכ-30% בהשוואה ל-2019.
בהיותה קבלנית הייצור (foundry) הגדולה בעולם, המספקת שירותי ייצור לחברות השבבים הגדולות בעולם כמו אנבידיה, AMD ואפל, ביצועיה של TSMC מהווים סימן מעודד עבור שוק הסמיקונדקטור כולו לקראת הדו"חות הרבעוניים שצפויים להתפרסם בשבועות הקרובים.
תמהיל ההכנסות לפי שוקי-קצה משקף את מגמות המקרו בשוק: על רקע השקת מכשירי הדור החמישי הראשונים של אפל, ההכנסות משוק הסמארטפונים עלו ב-12%, והוא מהווה את שוק היעד הגדול ביותר ואחראי לכ-46% מהמכירות. תחום המחשוב עתיר-ביצועים רשם עלייה של 25% ומהווה 37% מסך הכנסות החברה. תחום ה-IoT עלה ב-23% ומהווה 9% מכלל ההכנסות. מנגד, ההתדרדרות בשוק הרכב נמשכת, וברבעון השלישי הכנסותיה של TSMC משוק האוטומוטיב ירדו ב-23% ומהוות כעת רק 2% מכלל ההכנסות.
בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"ח אמר מנכ"ל TSMC סי. סי. וואיי (C.C Wei) כי משבר הקורונה מאיץ תהליכים של טרנספורמציה דיגיטלית. "יישומי HPC ודור חמישי מגדילים את תכולת המוליכים-למחצה. אנחנו מעריכים כי שוק השמיקונדקטור יצמח השנה סביב 5% ואילו שוק קבלנות הייצור (foundry) יצמח בכ-20%. היתרון הטכנולוגי שלנו איפשר לנו למנף את המגמות הגדולות של מחשוב עתיר-ביצועים ודור חמישי."
בתמונה למעלה: מנכ"ל TSMC העולמית, וויי. מזעור המארז הוא חלק בלתי נפרד מתהליך מזעור השבבים
חברת TSMC מרחיבה את היקף הייצור בטכנולוגיות חדשות ונערכת לייצור סדרתי של רכיבים בטכנולוגיות 5 ננומטר ו-3 ננומטר. כך גילה היום (ג') מנכ"ל TSMC העולמית, סי.סי. וויי ( C.C. Wei) במהלך המפגש השנתי המקוון הראשון של החברה באירופה. לדבריו, החברה כבר ייצרה יותר ממיליארד רכיבים בתהליך N7 ברוחב צומת של 7 ננומטר, וכרגע היא מתחילה בייצור ההמוני של טכנולוגיית 5 ננומטר בפאב-18 בטאיוואן, המעסיק כ-9,000 עובדים.
הפאב הזה גם ייצר את הרכיבים החדשים של חברת NXP המיועדים לתעשיית הרכב, אשר ייוצרו בתהליך של 5 ננומטר. במקביל, החברה נמצאת בשלבי הסיום של תהליך ביניים ברוחב צומת של 4 ננומטר (N4) אשר מיועד להכנס לייצור המוני ברבעון האחרון של 2021. לדברי ווי, TSMC נחושה לשמור על מעמד מוביל בתחום טכנולוגיות הייצור ומתכננת להתחיל את הייצור ההמוני של רכיבים בטכנולוגיית 3 ננומטר כבר במחצית השנייה של שנת 2022.
תהליכי הייצור המתקדמים הפכו למנוע צמיחה
האסטרטגיה הזאת הוכיחה את עצמה: ברבעון השני של 2020 צמחו המכירות של TSMC בכ-34% והסתכמו בכ-10.4 מיליארד דולר. בתקופה הזאת היה אחראי תהליך ה-7 ננומטר לכ-36% מההכנסות, ותהליך ה-16 ננומטר לכ-18% מההכנסות. החברה מגדירה את כל התהליכים הקטנים מ-16 ננומטר (כולל) בשם Advanced Technologies, ומסרה שהם היו אחראים לכ-54% ממכירותיה ברבעון. החברה צופה להמשיך בצמיחה, ולהגיע ברבעון השלישי להיקף מכירות של 11.2-11.5 מיליארד דולר.
פאב-18 של TSMC המייצר רכיבים בתהליך של 5 ננומטר
מעניין לציין ש-TSMC בחרה להציג את חברת DSPG הישראלית כלקוח לדוגמא, לצד החברות האירופיות NXP, STMicroelectronics ו-AMS האוסטרית. במסגרת הזאת הודיעה TSMC שהיא מייצרת את שבבי SmartVoice של DSPG הכוללים מודולי בינה מלאכותית ומיוצרים בתהליך של 22 ננומטר. אלא שתהליך הפיתוח של טכנולוגיות חדשות אינו מתמצה במיזעור גודל השבבים. וויי סיפר שהחברה פיתחה תהליך ייצור חדש בשם N12e עבור רכיבים חסכוניים מאוד בהספק.
תהליך N12e מיועד בעיקר ליישומי IoT ולשימוש במוצרים המתחברים אל רשתות 5G ויחליף את תהליך 22ULL (שבו מיוצרים רכיבי העיבוד הקולי של DSPG). הוא מבוסס על שיפור של תהליך הייצור של טרנזיסטורי FinFET בגיאומטריה של 16 ננומטר, ומספק שיפור של 76% בצפיפות ושל 55% בצריכת ההספק.
TSMC נכנסת לזירת המארזים
וויי: "היכולת לבנות מארזים ורכיבים תלת-מימדיים הפכה לחלק בלתי נפרד מתהליך המיזעור בתעשיית השבבים. אנחנו מפתחים כעת טכנולוגיות שונות המאפשרות לחבר פרוסות סיליקון שונות במבנים תלת-מימדיים, ואיחדנו את כל הפעילויות האלה תחת מנגנון אחד הנקרא 3DFabric". המותג החדש כולל טכנולוגיות אריזה תלת-מימדיות שונות שפותחו בחברה, בהן: Chip-on-Wafer-on-Substrate, Integrated Fan Out, Chip on Wafer ו-Wafer-on-Wafer.
במהלך הזה TSMC מוכיחה שהיא לא זונחת את הציר השני של התחרות, המובל כיום על-ידי אינטל וסמסונג, של מארזים מתקדמים וצפופים מאוד. בסך הכל, ההשקעות בציוד ובתהליכי ייצור חדשים צפויות להסתכם בכ-16-17 מיליארד דולר בשנת 2020 כולה. וויי: "ההצלחה שלנו מבוססת על האמון של הלקוחות, ולכן לעולם לא נתחרה בהם".
בתמונה למעלה: מנכ"ל אינטל, בוב סוואן. "גילינו תקלה בתהליך הייצור"
הדו"ח הרבעוני של אינטל שפורסם בסוף השבוע נראה מצויין יחסית לשנת הקורונה: עלייה של 19.5% במכירות בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, להיקף של כ-19.7 מיליארד דולר ותחזית מכירות שנתית של 75 מיליארד דולר בהשוואה לתוצאות שיא של 72 מיליארד דולר בשנת 2019 כולה. אומנם היו תחומים שנפגעו קשה מהמשבר הגלובלי, כמו ירידה של 32% במכירות מוצרי IoT ו-27% במוצרים של מובילאיי, אולם בתחומי המפתח הגדולים, החברה הפגינה צמיחה מרשימה: עלייה של 7% במכירת מעבדי PC להיקף של 9.5 מיליארד דולר, ועלייה מרשימה של 43% במכירות לשוק מרכזי הנתונים, להיקף של 7.1 מיליארד דולר.
המעבר ל-7 ננומטר נדחה שנית
אלא שמיד לאחר פרסום הדו"ח צנחה מניית אינטל בנסד"ק ביותר מ-16%, כאשר מניית AMD, המתחרה המרכזית שלה בתחום המעבדים, מזנקת ביותר מ-13% ומניית TSMC מזנקת בכ-8.6%. מאחורי התופעה הזאת עומד כשלון גדול מאוד: אובדן ההובלה הטכנולוגית בתהליכי ייצור שבבים, אשר מעכב את כניסתה לטכנולוגיית ייצור חדשה ברוחב צומת של 7 ננומטר, ושולח אותה להזמין ייצור אצל קבלני משנה. מדובר בשני תחומי הדגל של החברה: ייצור עצמי וטכנולוגיית תהליך מובילה היו שני הגורמים המרכזיים שבזכותם היא שמרה כמעט 30 שנה ברציפות על מעמד יצרנית השבבים הגדולה בעולם.
מניית אינטל בנסד"ק בשבוע האחרון. מקור: yahoo!finance
כואב במיוחד הוא הכישלון בתחום טכנולוגיית הייצור החדשה. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, פירסם ביחד עם הדו"ח הצהרה מיוחדת שבה הסביר שמפת הדרכים של אינטל בתחום ה-7 ננומטר מתעכבת ב-12 חודשים, ושהיא נדחית בחצי שנה נוספת. סוואן: "אנחנו רואים תזוזה של 6 חודשים באספקת מעבדי CPU מבוססי 7 ננומטר ביחס לתחזית האחרונה. גילינו תקלה בתהליך שפגעה בתפוקה, זיהינו את שורשיה ואנחנו מאמינים שלא יהיו מכשולים נוספים. כעת אנחנו מעריכים שמעבדי ה-PC הראשונים בתהליך 7 ננומטר ייצאו לשוק בסוף 2022 או בתחילת 2023, ומעבדי השרתים ייצאו לשוק במחצית הראשונה של 2023".
מדובר בפיגור לא אופייני לאינטל: חברת TSMC, לשם המחשה, נמצאת עמוק בטכנולוגיה החדשה. היא משמשת לייצור מעבדים של אנבידיה ושל AMD, וכבר היתה אחראית ליותר משליש מהכנסות החברה (36%) ברבעון השני 2020. גם סמסונג החלה בייצור שבבי 7 ננומטר, ושתי החברות האסיאתיות מתחרות כיום מי תהיה הראשונה שתייצר שבבים בטכנולוגיית 5 ננומטר. בינתיים נראה שסמסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות הפעילות ב-5 ננומטר וצפויות לחלוש באופן בלעדי על השוק הזה.
תפנית אסטרטגית בתחום הייצור העצמי
סוואן הודה שייתכן שהחברה לא תעמוד ביעד: "ביצענו השקעה בתוכניות מגירה להתמודדות עם אי-ודאויות נוספות במועדי הייצור". וכאן סוגיית ה-7 ננמוטר הופכת חלק מבעיה רחבה יותר, של מחסור בקיבולת ייצור. הבעיה הורגשה כבר ב-2019, אולם החריפה דווקא בגלל משבר הקורונה אשר ייצר ב-2020 ביקוש חריג למעבדי מחשבים ומעבדי שרתים. בשיחה עם האנליסטים דיבר מנהל קשרי המשקיעים בחברה, טריי קמפבל, בגילוי לב: "בעולם מושלם אנחנו מספקים את המוצרים המובילים שלנו בטכנולוגיית הייצור שלנו. אולם כיום המוקד שלנו הוא בהובלה בתחום המוצרים, כלומר אם נזדקק לטכנולוגיית ייצור של מישהו אחר, אנחנו מוכנים לעשות זאת, ולחסוך בהוצאה הכרוכה בהקמת מפעל בטכנולוגיה ישנה או בטכנולוגיה החדשה ביותר".
בתוך הפאב של אינטל בהילסבורו, אורגון. תשתית הייצור הגלובלית של החברה כוללת 6 מפעלים לייצור שבבים, כולל המפעל בקרית גת, ועוד ארבעה מפעלים לאריזת השבבים ולבדיקתם
בוב סוואן, נתן הסברים נוספים לאנליסטים המופתעים. "במידה ונחליט לבצע את כל הייצור באינטל, ההשקעה ב-10 ננומטר תהיה קצת יותר גדולה מאשר ב-7 ננומטר. במידה ונחליט להישען יותר על ייצור במיקור חוץ, נשקיע קצת יותר בייצור ל-10 ננומטר – והרבה פחות ב-7 ננומטר. הלקח שלמדנו בפיתוח תהליכי 10 ננומטר, הוא שבמידה שהתהליך החדש לא מתקדם כפי שציפינו, אנחנו צריכים להבטיח שהדבר לא יפגע בקצב הוצאת המוצרים החדשים, באמצעות הישענות על יכולת הייצור של מישהו אחר". למעשה, הוא רומז שאינטל מתכננת להשקיע את רוב המשאבים בהרחבת הייצור ב-10 ננומטר, ושוקלת ברצינות להעביר מרכיב משמעותי מהייצור ב-7 ננומטר, או אולי את רובו, לקבלנים חיצוניים – ככל הנראה סמסונג הקוריאנית ו/או TSMC הטאיוואנית.
בתמונה למעלה: מפעל הייצור של X-Fab בגרמניה. מקור: X-Fab
בתחילת החודש 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. בשבוע שעבר, כ-7 ימים לאחר המתקפה, הודיעה החברה שהיא חידשה את הפעילות באחד ממתקני הייצור, ושהיא צפויה במהלך השבוע הקרוב לחדש את הפעילות בשאר המפעלים. "המטרה הראשונה במעלה כעת היא לחזור לפעילות ייצור מלאה, ולאחר מכן לאושש את יתר מערכות המידע", מסרה.
החברה דיווחה שהמתקפה לא הסבה נזק כספי משמעותי, אך הודתה כי מועד האספקה של חלק מההזמנות יידחה לרבעון האחרון 2020, ושהיא דוחה את מועד פרסום דו"ח הרבעון השני מיולי לסוף אוגוסט. בעקבות אירוע הסייבר, הדמימה X-Fab את פעילות החברה למשך שבועיים. במקור, המהלך תוכנן להתבצע בסוף הרבעון כחלק מצעדי חיסכון הננקטים עקב משבר הקורונה.
חברת X-Fab מתמחה בייצור רכיבים אנלוגיים בטכנולוגיות MEMS ו-CMOS בגיאומטריות של 0.13µm-1.0µm למגזרי המדיקל, התעשייה, האוטומוטיב והצריכה. קיבולת הייצור שלה היא כ-100 אלף פרוסות של 200 מילימטר בחודש. החברה מעסיקה כ-3,800 עובדים ומכירותיה בשנת 2019 הסתכמו בכ-500 מיליון דולר.
סכנה לקניין הרוחני
בדיקה שערכה החברה העלתה כי היתה זאת מתקפת כופרה מסוג maze, שבה התוקף מצפין את המידע של המותקף ודורש כופר כספי, בדרך כלל במטבעות דיגיטליים, על-מנת להסיר את ההצפנה ולאפשר למשתמש גישה מחודשת אל המידע שלו. בשיחה עם Techtime הסביר ליאור פרנקל, מייסד ומנכ"ל חברת הסייבר התעשייתי Waterfall, שמתקפת maze היא מתקפת כופר מסוכנת ביותר ומציבה איום ממשי על הקניין הרוחני של הפאב.
פרנקל: "מעצם העובדה שהם ניתקו וסגרו מיידית את כל אתרי הייצור, ניתן להבין שהנוזקה נכנסה גם לתוך רשתות הייצור שלהם (OT – Operational Network). בתקיפת maze המידע המוצפן נשלח מחוץ לארגון, אל שרתים הנמצאים בשליטת התוקפים. פירוש הדבר שהאיום כאן הוא כפול: אם לא תשלמו, לא רק שהחברה מושבתת – אלא שגם כל הקניין הרוחני והמידע שלה יופצו ברשת. כך ששיחזור המידע מגיבוי, לא מספק פתרון הולם למקרה הזה".
גם TSMC הותקפה על-ידי האקרים
תקיפת X-Fab ממחישה עוצמת סיכוני הסייבר בתעשייה. הממשק הגובר בין המערכות התפעוליות (OT) לבין מערכות המידע והרשת החיצונית (IT), כחלק מהטרנספורמציה הדיגיטלית של תחום ה-Industry 4.0, מאפשר שימוש במערכות חכמות יותר של אוטומציה, ניהול-מרחוק ואנליטיקה, אך גם חושף את הרשת הפנימית בפני מתקפות מבחוץ.
בעולם הארגוני מתבטא הנזק של תקיפות סייבר בעיקר בגניבת מידע – אולם בעולם התעשייתי מתקפה עשויה להשבית כליל את פעילות המפעל – ולעיתים גם לסכן חיי אדם. "מפעלים אשר רשתות הייצור שלהם נגישות לאינטרנט, ישירות או דרך הרשת הארגונית, נמצאים תחת איום תמידי של תקיפות סייבר. אין פיירוול שלא ניתן לתקיפה, ובסביבות ייצור תעשייתיות אם הנוזקה חדרה לתוך הרשת שלך, הנזק עשוי להיות חמור".
"מפעלי ייצור רגישים יותר ממפעלים תעשייתיים"
אין זו מתקפת הסייבר הראשונה על פאב בתעשיית השבבים. באוגוסט 2018 הותקפה גם TSMC, קבלנית הייצור הגדולה בעולם, במתקפת כופרה שחדרה לתוך קווי הייצור שלה. בעקבות הפריצה 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.
מבדיקה שערכה החברה עלה כי הפריצה נבעה מאי-עמידה בנהלי בטיחות המידע של הארגון (SOP), כאשר אחד ממנהלי קו הייצור חיבר ציוד חדש לרשת הפנימית מבלי לבצע סריקת וירוסים. מרגע שהמחשב החדש הופעל הווירוס התפשט בכל הרשת התעשייתית ואף הדביק מפעלים מרוחקים שהיו מחוברים לאותה רשת.
פרנקל מסביר כי סקטור מפעלי הייצור רגיש אף יותר מהסקטור התעשייתי הכללי. "פאבים רבים שמחוברים לרשת. אולם בגלל שמערכי הייצור במפעלי ייצור השבבים מכילים גם מידע מסחרי רגיש, החשש הוא גם משיבוש הייצור וגם מגניבת סודות מסחריים.
"לרוב החיבור נעשה 'בתום לב', מכיוון שמנהלי האבטחה מתחום ה-IT בארגונים הללו רגילים לסמוך על הפיירוולים שלהם, אך לא השכילו להפנים שהם לא מתאימים לסביבה התעשייתית". חברת ווטרפול דיווחה לא מכבר כי פתרון הסייבר שלה, הכולל חומרה ותוכנה, במכון טיפול השפכים שפד"ן.
למרות משבר הקורונה, קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC חתמה את הרבעון השני של 2020 עם הכנסות של 10.38 מיליארד דולר, צמיחה של 34.1% בהשוואה לרבעון המקביל ב-2019 ועלייה קלה של 0.8% בהשוואה לרבעון הקודם. ברבעון הבא צופה החברה עלייה של 9.3% בהכנסות להיקף של 11.2-11.5 מיליארד דולר. בהיותה קבלנית הייצור (foundry) הגדולה בעולם, המספקת שירותי ייצור לחברות השבבים הגדולות בעולם כמו אנבידיה, AMD ואפל, ביצועיה מהווים סימן מעודד עבור שוק הסמיקונדקטור כולו.
בחברה מייחסים את הצמיחה למומנטום בעולמות הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים (HPC), שבהם יש לחברה יתרון טכנולוגי. ואמנם, הטכנולוגיה המתקדמת ביותר של TSMC כיום, 7 ננומטר, שבה מיוצרים המעבדים החדשים של אנבידיה ו-AMD למשל, ממשיכה לצבור תאוצה ותרמה ברבעון 2 כבר יותר משליש (36%) מהכנסות החברה. בסך הכל, תהליכי הייצור המתקדמים (16 ננומטר ומטה), היו אחראים לכ-54% מכלל הכנסות החברה.
שוק הרכב מתמוטט – שוק המחשבים החזקים תופס את מקומו
תמהיל ההכנסות לפי שוקי-קצה משקף את מגמות המקרו בשוק: ההכנסות משוק הסמארטפונים ירדו ב-4%, אך הוא עדיין מהווה את שוק היעד הגדול ביותר ואחראי לכ-47% מהמכירות. תחום הרכב רשם ירידה חדה של 13% והמכירות עבור מוצרי אלקטרוניקה צרכנית ירדו ב-5%. לעומת זאת, תחום המחשוב עתיד-ביצועים פיצה על הירידות במגזרים האחרים – ומכירותיו עלו בכ-13% וכיום הוא תופס כבר שליש מהכנסות TSMC.
בשיחת הוועידה עם משקיעים הביע מנכ"ל החברה, סי. סי. וואיי (C. C. Wei) אופטימיות לגבי המשך השנה. "למרות המגיפה, היתרון הטכנולוגי שלנו יאפשר לנו לצמוח אף מעבר לשיעור הגידול הכללי של תעשיית שירותי הייצור. אנחנו מאמינים שנוכל לצמוח ביותר מ-20% בשנת 2020. הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים יגדילו את תכולת הסמיקונדקטור בשוק. אנחנו דבקים ביעד שלנו – צמיחה ארוכת טווח של 5%-10% בשנה".
חברת NXP תייצר את השבבים המתקדמים שלה עבור תעשיית הרכב בטכנולוגיית 5 ננומטר של חברת TSMC. החברה תאמץ את תהליך N5P, שהוא גרסה משופרת של תהליך ה-5 ננומטר המקורי של TSMC, אשר מספק חיסכון של 40% בהספק , ושיפור של 20% במהירות, בהשוואה לתהליך 7 ננומטר של TSMC. שתי החברות ישתפו פעולה בייצור רכיבי SoC בכל מגוון הפתרונות של NXP לתעשיית הרכב, כאשר בשלב הראשון הן יבצעו המרה פלטפורמת S32 של NXP, הכוללת מעבדים ומיקרו-בקרים ממונעים, לטכנולוגיית 5 ננומטר. המטרה היא לספק את הרכיבים הראשונים ללקוחות כבר בשנת 2021.
חברת NXP תהיה אחת מהלקוחות הראשונים של טכנולוגיית N5P, המבוססת על שימוש בטרנזיסטורי FinFET ואשר תתחיל להיכנס לייצור בשבועות הקרובים. חברת TSMC הטאיוואנית נמצאת בתחרות הדוקה מול סמסונג במירוץ ה-5 ננומטר. בחודש שעבר הודיעה סמסונג על הרחבת מפעל ה-7 ננמוטר שלה בקוריאה, ותחילת הייצור כבר השנה של שבבים בטכנולוגיות קטנות מ-7 ננומטר. החברה שילשה את היקפו של מפעל הייצור V1 בקוריאה, והכינה אותו לייצור שבבי 5/6 ננמוטר שיתחיל כבר השנה. במקביל, היא מתחילה לפתח את טכנולוגיית הדור הבא: 3 ננומטר.
סמסונג מסרה שטכנולוגיית ה-5 ננומטר שלה מציעה גידול של כ-25% בצפיפות הטרנזיסטורים, חיסכון של 20% בצריכת ההספק ושיפור של 10% בביצועים בהשוואה לטכנולוגיית 7 ננומטר. מאחר והתהליך החדש מתבסס על IP דומה לתתהליך ה-7 ננומטר של החברה שהושק באוקטובר 2018, לקוחות המייצרים כעת ב-7 ננומטר יוכלו לעבור בצורה פשוטה לתהליך החדש.
מסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות שמפתחות קווי יצור ב-5 ננומטר והן צפויות לחלוש באופן בלעדי על השוק הזה. בשל משאבי העתק הדרושים כדי לפתח את התהליכים המתקדמים הללו, שאר קבלניות הייצור החליטו להתמקד בתהליכים האחרים. כך למשל, כבר באוגוסט 2018 הודיעה גלובל-פאונדריז שהיא זונחת את תוכנית הפיתוח של 7 ננומטר ומתרכזת בתהליכי 14 ו-28 ננומטר. אומנם גם אינטל הודיעה על כוונתה לפתח תהליך דומה, אך אינטל אינה מספקת שירותי ייצור לחברות שבבים חיצוניות אלא מייצרת רק את השבבים שלה עצמה.
קבלנית הייצור הטאייוונית TSMC עושה שימוש בפתרונות המדידה של נובה (Nova) מרחובות בכל אחד מתהליכי הייצור המתקדמים של החברה ב-7 ננומטר, 5 ננומטר ו-3 ננומטר. עד כה היה ידוע כי הציוד של נובה משמש בקווי הייצור ב-7 וב-5 ננומטר. כעת, מגלה מנכ"ל החברה איתן אופנהיים, כי TSMC בחרה בפתרונות החברה גם עבור תהליך הייצור ב-3 ננומטר, המצוי בשלבי פיתוח מתקדמים.
המנכ"ל חשף זאת בשיחת הוועידה עם המשקיעים שנערכה ביום חמישי שעבר לאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השלישי. "הביקוש הגדל לכלים שלנו בטכנולוגיות המתקדמות הינו תולדה של שיתוף הפעולה ההדוק שלנו עם אותו לקוח לאורך שנים רבות במעבר שלו בין טכנולוגיה לטכנולוגיה. כל שלושת התהליכים המתקדמים הלוו ימשיכו להניב עבורנו הכנסות גם ב-2020.". הכנסותיה של נובה ברבעון השלישי הסתכמו ב-52.5 מיליון דולר, ירידה של 18% בהשוואה לרבעון המקביל, בעיקר בשל ההאטה בקצב הצמיחה של שוק הזיכרונות, המהווה כ-60% מהכנסות החברה.
יש לציין כי נובה אינה נוקבת בשם המפורש של TSMC, אלא מתייחסת אל הלקוח כ"קבלנית הייצור המובילה בעולם". TSMC היא קבלנית הייצור הגדולה בעולם וחולשת על כ-60% מהשוק. יחד עם סמסונג, היא גם קבלנית הייצור היחידה שמשקיעה בפיתוח תהליכי ייצור מתחת ל-7 ננומטר. 3 ננומטר הוא תהליך הייצור המתקדם ביותר בתעשייה, ועד לפני מספר שנים ייצור המוני ברזולוציות כאלה נתפס על ידי רבים כבלתי אפשרי. בעולם ה-Foundry (ייצור שבבים בקבלנות משנה), TSMC וסמסונג הן היחידות שהינן בעלות המשאבים הכלכליים הנדרשים כדי להשקיע בהכשרת קווי ייצור בטכנולוגיות הללו.
ביקוש גבוה מהמצופה ל-7 ננומטר
TSMC החלה להציע ייצור המוני ב-7 ננומטר בתחילת 2019, וברבעון השלישי התהליך כבר היה אחראי לכ-27% מהכנסות החברה, הרבה מעבר למצופה על ידי TSMC. מירב הביקוש לתהליך מגיע מתחומי הדור החמישי, מחשוב עתיר-ביצועים ו-IoT. TSMC כבר מספקת ללקוחות נבחרים שירותי ייצור מוגבלים (Risk Production) ב-5 ננומטר, וצפויה להתחיל בייצור המוני ב-5 ננומטר במחצית הראשונה של 2020. 5 ננומטר מספק גידול של 80% במספר הטרנזיסטורים שניתן לדחוס לשבב ושיפור של 20% במהירות.
בעקבות הביקוש ל-7 ננומטר, והמאמץ להכשיר במהרה את הקווים ב-5 ננומטר, TSMC הגדילה השנה באופן משמעותי את היקף השקעות ההון שלה ל-14-15 מיליארד דולר. נראה כי הדבר משתקף גם בתוצאותיה של נובה. בשיחת הוועידה ציין מנכ"ל נובה אופנהיים כי הכנסותיה של נובה מ-TSMC עבור קווי הייצור שלה ב-7 וב-5 ננומטר גדלו ברבעון השלישי, וצפויות לגדול במידה נוספת ברבעון הרביעי. "נוכחות הפתרונות שלנו בקווי הייצור הללו התרחבה והיא כוללת כעת מכונות front-end ו-back-end כאחד, כמו גם פתרונות המתבססים על למידת-מכונה."
האתגר הפיזיקלי של המימדים הזעירים
במקביל, TSMC משקיעה כבר בפיתוח הדור הבא: ייצור ב-3 ננומטר. מנכ"ל החברה וואיי (C.C Wei) אמרלאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השני כי פיתוח התהליך מתקדם במתוכנן. "אנחנו כבר עובדים עם לקוחות ראשונים על מאפייני הטכנולוגיה. התהליך המתקדם רק יבסס ביתר שאת את עמדת ההובלה שלנו בעתיד."
ייצור ב-3 ננומטר אמור להתבסס על שיטות ליתוגרפיה מתקדמות המתבססות על אור בספקטקום האולטרה-סגול הקיצוני (EUV) והאולטרה-סגול העמוק (DUV), ולספק שיפור בדחיסות ובביצועים בדומה לשיפור שהושג בין 7 ננומטר ל-5 ננומטר. TSMC עדיין לא הצהירה מתי התהליך ב-3 ננומטר יהיה כשיר לייצור המוני.
ציוד המדידה (מטרולוגיה) הינו חלק אינטגרלי מתהליך ייצור השבבים והוא מותקן בשלבים שונים לאורך קו הייצור. תפקידו של ציוד זה הוא לוודא כי השבבים מיוצרים על פי המפרט של היצרן וללא סטיות שעלולות לפגוע בביצועי השבב. למעשה, ככל שתהליכי הייצור נהיים ממוזערים יותר ויותר, כך גם ציוד הבדיקה צריך להיות משוכלל יותר ולעשות שימוש בטכניקות מתקדמות יותר של אופטיקה ורנטגן כדי למדוד את ממדי השבב והרכב החומרים.
ייצור בקנה מידה ננומטרי כה זעיר מציב אתגרים מורכבים מאחר שהחומרים במימדים הללו מושפעים מתופעות קוונטיות המקשות על תהליך הייצור והבדיקה. אינטגרציית השכבות מורכבת באופן משמעותי מזו של טכנולוגיות קודמות, הן מבחינת סוגי החומרים והן מבחינת המבנה הרב-שכבתי של ההתקן, ולכן יש צורך בבקרת תהליכים מתוחכמת כדי לייצר אחידות בייצור. מכונות הבדיקה של נובה מתבססות על שיטות אופטיות מתקדמות, המאפשרות למדוד את המימדים הקריטיים של הטרנזיסטור ושיטות רנטגן הבודקות את הרכב החומרים גם בתהליכי הייצור המתקדמים הללו.
להאזנה, ראיון עם זוהר גיל, סמנכ"ל שיווק ופיתוח עסקי, נובה:
למרות הצמיחה הפושרת של שוק הסמיקונדקטור העולמי ב-2019, קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC ממשיכה להציג גידול מרשים בהכנסות הרבעוניות השנה, בעיקר הודות לביקוש ההולך וגדל מצד הלקוחות לייצור שבבים בתהליך המתקדם של 7 ננומטר, הניכר בייחוד עבור מכשירי סמרטפון לדור החמישי, מחשוב עתיר-ביצועים (HPC) ו-IoT.
TSMC החלה להציע בתחילת השנה שירותי ייצור ב-7 ננומטר, המאפשר לדחוס יותר טרנזיסטורים על גבי השבב ולספק ביצועים גבוהים יותר בהספק נמוך יותר. TSMC השקיעה עשרות מיליארדי דולרים בפיתוח פלטפורמות הייצור המתקדמות, על מנת להשיג יתרון תחרותי בשוק ה-Foundry, כאשר מלבד סמסונג אין עוד קבלנית ייצור שהמציע ייצור בתהליך כזה.
רבים התעשייה העלו סימני שאלה האם ההשקעה תצדיק את עצמה, בעיקר לאור סימני הנסיגה בשוק השבבים העולמי. ואולם, עד עתה נראה שהאסטרטגיה של TSMC מוכיחה את עצמה. ברבעון השלישי היווה התהליך ב-7 ננומטר לא פחות מ-27% מהכנסות החברה, שהסתכמו בסך הכול ב-9.59 מיליארד דולר, גידול של 21.6% בהשוואה לרבעון השני.
בסך הכול, כל התהליכים המתקדמים, כלומר 16 ננומטר ומטה, היו אחראים ל-51% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-47% ברבעון הקודם, כאשר 10 ננומטר היוו כ-2% מההכנסות ו-16 ננומטר 22%.
מבחינת חלוקה לסקטורים, ההכנסות מתחום הסמרטפונים זינקו ב-33% והיוו כ-51% מכלל הכנסות החברה. תחום המחשוב עתיר-הביצועים עלה ב-10% והיווה כ-29% מכלל ההכנסות, ואילו IoT עלה ב-35% ל-9%. תחום האוטומוטיב עלה אמנם ב-20%, אך משקלו בתמהיל ההכנסות ש של TSMC עדיין קטן ועומד על כ-4% (לעומת 5% ברבעון הקודם).
באשר להמשך השנה, החברה צופה כי הכנסותיה ברבעון הרביעי יצמחו ב-9% ל-10.2-10.3 מיליארד דולר.
השקעות ההון יעלו ל-14-15 מיליארד דולר
בהיותה קבלנית הייצור הגדולה בעולם, החולשת על כ-60% ומשרתת את מרבית חברות השבבים המובלות, ובהן אנבידיה, AMD, ברודקום, מדיה-טק, מארוול ועוד, הדו"חות הכספיים של TSMC מהווים ברומטר למגמות בתעשייה כולה.
לדברי TSMC, הביקוש ל-7 ננומטר הינו גבוה מכפי שהחברה העריכה בתחילת השנה. בסוף הרבעון הקודם הודיעה החברה כי תגדיל את היקף השקעות ההון (Capex) ב-2019 ל-11 מיליארד דולר. כעת, מגדילה TSMC פעם נוספת את תקציב ההשקעות ל-14-15 מיליארד דולר, במטרה להכשיר קווי ייצור נוספים לתהליך. מתוך התוספת, 1.5 מיליארד דולר יוקצו להגדלת התפוקה של קווי הייצור ב-7 ננומטר, ו-2.5 מיליארד דולר יוקצו להכשרת קווי ייצור ראשונים ב-5 ננומטר, שיחלו לפעול במחצית הראשונה של 2020.
בשיחת הוועידה עם משקיעים לאחר פרסום הדו"ח אמר מנכ"ל החברה: "במחצית השנייה של השנה אנו עדים להאצה בפרישת תשתית הדור החמישי במספר שווקי מפתח ברחבי העולם, וזה הוביל להעלאת השקעות ההון שלנו השנה. תוכן הסיליקון במכשירי 5G גדול משמעותית מתוכן הסיליקון במכשירי 4G בשל הדרישה ליישומים גובהים יותר. זה מ תבטא ביותר מעגלים משולבים למצלמות, מעגלי RF, מודם וניהול הספק. כאן בא לידי ביטוי היתרון של TSMC, וזה יזין את הצמיחה שלנו בשנים הבאות".
מי שעשויה להרוויח מהמומנטום של TSMC היא נובה (Nova) הישראלית, הספקת ציוד מדידה ובדיקה לייצור שבבים וככל הידוע TSMC היא אחת מלקוחותיה החשובים.
קבלנית ייצור השבבים האמריקאית גלובל-פאונדריז (GF- GlobalFoundries) הגישה אתמול (ב') שורה של תביעות בבתי משפט בארצות הברית ובגרמניה נגד TSMC, שבהן היא מאשימה את קבלנית הייצור הטאיוואנית בהפרת 16 פטנטים שלה הקשורים לטכנולוגיות ייצור שבבים, שבפיתוחן היא השקיעה מיליארדי דולרים. בסך הכול מדובר ב-25 תביעות נפרדות שהוגשו בחמש ערכאות: הוועדה לסחר חוץ של ארצות הברית (ITC), בתי המשפט הפדרליים המחוזיים בדלאוור ובמערב טקסס, ובתי המשפט המחוזיים של דיסלדורף ומנהיים בגרמניה.
חברת GF לא מסרה את סכום התביעה, אך ציינה כי הפרת הקניין הרוחני שלה נוגעת למכירות של TSMC בהיקף של עשרות מיליארדי דולרים. היא דורשת מבתי המשפט לאסור לייבא לארצות הברית ולגרמניה שבבים שיוצרו על-ידי TSMC בטכנולוגיות המפירות את הפטנטים שלה. למעשה, היא דורשת להטיל את האיסור על המוצרים של כ-20 חברות שונות שהייצור של חלק מהשבבים שלהן היה כולל לטענתה בהפרת הקניין הרוחני שלה. בהן: אפל, קואלקום, ברודקום, אנבידיה, מדיה-טק וזיילניקס. הרכיבים האלה שולבו במוצרים של חברות כמו אסוס, גוגל, אייסנס, מוטורולה ועוד, ומופצים על-ידי Digi-Key, Avnet ו-Mouser.
השקעות של 15 מיליארד דולר
גלובל-פאונדריז טוענת שמדובר בפטנטים הקשורים לתהליכי ייצור שהיא פיתחה עבור תהליכי 7/12/18/28 ננומטר. עדיין מוקדם להעריך לאן יובילו ההליכים המשפטיים, אך יש לציין כי מגוון המוצרים המתבססים על התהליכים האלה ב-TSMC הוא עצום, וכולל בין היתר את כל דגמי האייפון והאייפד של אפל, המעבדים הגרפיים של אנבידיה ומכשירי האלקטרוניקה של גוגל.
"בשעה שפעילות ייצור השבבים עוברת לאסיה, GF השקיעה בעשור האחרון כ-15 מיליארד דולר בפעילות הייצור שלה בארצות הברית ובגרמניה", היא מסרה בהודעה לעיתונות. "התביעות נועדו להגן על ההשקעות האלה. הן הכרחיות כדי להפסיק את השימוש הלא-חוקי של TSMC בנכסים שלנו וכדי לשמור על בסיס הפעילות שלנו בארצות הברית ובגרמניה".
מעניין לציין שחברת AMD לא מוזכרת בתביעה, למרות שהיא העבירה בשנה שעברה את ייצור כל קו המעבדים החדש שלה מ-GF ל-TSMC, כדי שניתן יהיה לייצר אותם בטכנולוגיית 7 ננומטר. כזכור, חברת GF הוקמה בעקבות הפרדת AMD מפעילות הייצור שלה, ועד היום GF מייצרת רכיבים עבור AMD.
קרב מאסף בשוק ריכוזי
שוק ה-Foundry מתאפיין בשנים האחרונות בריכוזיות גוברת והוא כולל מספר קטן של חברות החולשות על מרבית השוק. מתוכן, TSMC היא באופן בולט קבלנית הייצור הגדולה בעולם ואחראית ליותר מ-60% מהייצור העולמי בקבלנות משנה. מאחוריה מדורגת סמסונג, המשקיעה בשנים האחרונות משאבים בפעילות הייצור שלה. בין סמסונג ל-TSMC מתנהל קרב איתנים על תהליכי הייצור המתקדמים ב-7 ננומטר ומטה.
חברת GF עצמה, הנחשבת לקבלנית הייצור השלישית בגודלה מבחינת הכנסות, החליטה לפני כשנה לזנוח את תוכנית הפיתוח של טכנולוגיות 7 ננומטר, ולהתמקד בטכנולוגיות FinFET ברוחב צומת של 12 ננומטר ו-14 ננומטר. למעשה הותירה את הזירה ל-TSMC ולסמסונג. לאור העובדה שיצרניות השבבים הגדולות עוברות לתהליכי הייצור המתקדמים יותר, ייתכן כי תביעת הפטנטים היא סוג של קרב מאסף עבור GF בניסיון לשמור על נתח השוק שלה.
קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC, שהחלה להציע השנה שירותי ייצור שבבים בגיאומטריית 7 ננומטר, מדווחת כי ההכנסות מתהליך הייצור החדש היוו ברבעון השני של 2019 כ-20% מכלל הכנסותיה, ומסתמן כמנוע צמיחה משמעותי של החברה. יתרה מכך, לאור הביקוש הגדול לתהליך, TSMCהודיעה כי תגדיל את היקף השקעות ההון (Capex) ב-2019 ל-11 מיליארד דולר, במטרה להכשיר קווי ייצור נוספים לתהליך.
ב-TSMC מסבירים כי הביקוש לתהליך היה גבוה מכפי שצפתה החברה בתחילה, וכי מירב הלקוחות מגיעים מתחומי הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים (HPC). בסך הכול, כל התהליכים המתקדמים, כלומר 16 ננומטר ומטה, היו אחראים ל-47% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-42% ברבעון הקודם, כאשר 10 ננומטר היוו כ-3% מההכנסות ו-16 ננומטר 23%.
"בשלושת החודשים האחרונים היינו עדים להאצה ברחבי העולם בתחום הדור החמישי, ואנחנו סבורים כי המגמה תביא לעלייה גבוהה מכפי שצפינו בביקוש לתהליכי הייצור שלנו ב-7 וב-5 ננומטר," אמרה סמנכ"לית הכספים של החברה, לורה הו, בשיחת הוועידה עם המשקיעים.
בסך הכול, הכנסותיה של TSMC ברבעון השני של 2019 הסתכמו ב-7.75 מיליארד דולר, ירידה של 1.1% בהשוואה לרבעון המקביל אך עלייה של 9.2% בהשוואה לרבעון הראשון של השנה. מבחינת חלוקה לסקטורים, ההכנסות מתחום הסמרטפונים עלו ב-5% והיוו כ-45% מכלל הכנסות החברה. תחום המחשוב עתיר-הביצועים עלה ב-23% והיווה כ-32% מכלל ההכנסות, ואילו IoT עלה ב-15% ל-8%. למרות הציפיות לעליית המשקל של שוק הרכב בתעשיית השבבים, הכנסותיה של החברה ממגזר האוטומוטיב מהווים רק 5% מהכנסותיה ברבעון השני.
בעקבות הביקושים הגבוהים לתהליך החדש וההתעוררות שהחברה מזהה בעולם הדור החמישי, TSMC העלתה את צפי ההכנסות לרבעון השלישי ל-9.1-9.2 מיליארד דולר, נתון המשקף גידול של 18% לעומת הרבעון השני. הרווחיות צפויה להשתפר מ-43% ברבעון האחרון ל-46% ברבעון השלישי, וזאת כתוצאה מהפחתת העלויות הקשורות לתהליך הייצור ב-7 ננומטר.
5 ננומטר ב-2020
TSMC היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, וחולשת לפי ההערכה על כ-60% משוק ה-Foundry העולמי. אחד מיתרונותיה התחרותיים הבולטים ביותר כיום הוא שירותי הייצור שהיא מציעה בגירומטריות המתקדמות של 7 ננומטר ומטה. למעשה, TSMC וסמסונג הן שתי קבלניות הייצור היחידות שמספקות שירותי ייצור סדרתי ב-7 ננומטר, וזאת לאחר שגלובל-פאונדריז החליטה להקפיא את תוכנית הפיתוח של טכנולוגיית 7 ננומטר בשל העלויות הגבוהות. על כן, TSMC וסמסונג צפויות לחלוש באופן בלעדי על תהליכי הייצור המתקדמים בשנים הקרובות, בשעה שיתר קלבניות הייצור מנסות לחזק את מומחיותן בתהליכים האחרים.
TSMC גם עדכנה לגבי . החברה כבר החלה ברבעון הראשון להציע באופן מוגבל ללקוחות (risk production) בפלטפורמת 5 ננומטר וצפויה להרחיב את השירות לייצור סדרתי במחצית ההראשונה של 2020. בחברה מציינים כי התהליך ב-5 ננומטר יספק שיפור של 80% בצפיפות ושל 15% במהירות בהשוואה ל-7 ננומטר. במקביל, בחברה הוסיפו כי פיתוח התהליך ב-3 ננומטר מתקדם כמתוכנן והם כבר החלו בתהליכי אפיון מול לקוחות.
סמסונג היא קבלנית הייצור (Foundry) הראשונה שהשלימה פיתוח של קו ייצו בתהליך של 5 ננומטר על בסיס טכנולוגיה של אולטרה-סגול קיצוני (EUV). החברה הודיעה כי קו הייצור בפאב S3 של החברה בעיר Hwaseong בקוריאה מוכן לייצר דוגמאות ראשונות ללקוחות. החברה הודיעה כי 5 ננומטר מתייחס לגודל הצומת של הטרנזיסטור. ככל שהגודל הצומת קטן יותר ניתן לדחוס יותר טרנזיזטורים על גבי השבב. טכנולוגיית 5 ננומטר מהווה את מידת המזעור המתקדמת ביותר בתעשיית השבבים עד כה ומסמנת את השלב הבא בתהליך מזעור השבבים על פי חוק מור. בכך סמסונג הצליחה להקדים את מתחרתה הגדולה בתחום התהליכים המתקדמים, TSMC הטאיוונית.
על פי הודעתה של סמסונג, טכנולוגיית ה-5 ננומטר של החברה מציעה גידול של כ-25% בצפיפות הטרנזיסטורים, חיסכון של 20% בצריכת ההספק ושיפור של 10% בביצועים בהשוואה לטכנולוגיית ה-7 ננומטר. בסמסונג מציינים כי מאחר שהתהליך החדש מתבסס על IP דומה לתתהליך ה-7 ננומטר של החברה, שהחברה השיקה באוקטובר 2018 וגם כן עושה שימוש ב-EUV, לקוחות המייצרים כעת ב-7 ננומטר יוכלו לעבור בצורה פשוטה לתהליך החדש. בסמסונג פועלים כעת להגדלת הקיבולת של קו הייצור והחברה צפויה לפתוח קו ייצור נוסף, באותו פאב, במחצית השנייה של 2019.
צ'רלי בהה, מנהל חטיבת ה-Foundry של סמסונג, צופה ביקוש גדול לתהליך החדש. "היתרונות של התהליך המתקדם יאפשרו חדשנות בתחום הדור החמישי, בינה מלאכותית, מחשוב עתיד ביצועים, ורכב."
המשך מזעור השבבים מתאפשר כתוצאה משימוש בליתוגרפיית EUV, טכנולוגיה אופטית מבוססת לייזר המשתמשת באורכי גל קצרים יותר ומאפשרת להשתמש במסכות דקות יותר בתהליך שרטוט שכבת המתכת המוליכה.
בעולם קבלנות הייצור, סמסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות שמפתחות קווי יצור ב-5 ננומטר והן צפויות לחלוש באופן בלעדי על שוק זה. בשל משאבי העתק הדרושים כדי לפתח את התהליכים המתקדמים הללו, יתר קבלניות הייצור החליטו להתמקד בתהליכים האחרים. כך למשל, קבלנית הייצור גלובל-פאונדריז הודיעה בחודש אוגוסט האחרון כי היא זונחת את תוכנית הפיתוח של תהליך 7 ננומטר ומתרכזת בתהליכים של 14 ו-28 ננומטר. יש לציין כי גם אינטל הודיעה על כוונתה לפתח תהליך דומה, אך אינטל אינה מספקת שירותי ייצור לחברות שבבים חיצוניות אלא מייצרת רק את השבבים שלה.
TSMC אינה מפגרת הרבה מאחורי סמסונג. החברה הטאיוואנית, שנחשבת לקבלנית הייצור הגדולה בעולם, הודיעה בתחילת החודש כי החלה להציע באופן מוגבל (Risk Production) ייצור בתהליך 5 ננומטר ללקוחות נבחרים. בחברה מצפים ולעבור לייצור המוני בתהליך במחצית השנייה של 2020. התהליך של TSMCמתבסס על שילוב בין ליתוגרפיית EUV וליתוגרפיית DUV (אולטרה-סגול עמוק), כאשר ה-EUV משמש לצורך בניית 14 השכבות הקריטיות בשבב.
ההתקדמות העקבית של תעשיית השבבים נשענת על היכולת של יצרניות השבבים להציע שיטות ייצור חדשות שיספקו ביצועים גבוהים יותר בעלויות נמוכות יותר. זוהי למעשה גם מהותו של חוק מור, המנבא את קצב ההתקדמות של תעשיית השבבים. דו"ח חדש של חברת המחקר IC Insights נותן תמונת מצב על אסטרטגיית הייצור של קבלניות ייצור השבבים הגדולים בעולם: TSMC, סמסונג, גלובל פאונדריז (GlobalFoundries) וגם אינטל, המייצרת בעצמה את שבביה. הדו"ח מגלה הבדלים בקצב ההתקדמות ובאסטרטגיה של כל אחת מיצרניות השבבים הגדולות.
TSMC מתקדמת ל-5 ננומטר
קבלנית הייצור הטייוואנית TSMC השיקה בסוף 2016 תהליך ייצור ב-10 ננומטר בטכנולוגיית FinFET, אך התקדמה במהרה לתהליך של 7 ננומטר, וזאת מתוך הערכה של החברה כי טכנולוגיית ייצור ב-7 ננומטר תהיה בעלת תוחלת חיים ארוכה כמו תהליכי 28 ננומטר ו-16 ננומטר.
במקביל, TSMC כבר נמצאת בתהליכי פיתוח של תהליך 5 ננומטר, וצפויה להתחיל ולהציע באופן מוגבל (Risk Production) את התהליך במחצית הראשונה של השנה, ולעבור לייצור המוני בתהליך במהלך 2020. התהליך החדשני יתבסס על ליטוגרפיית אולטרה-סגול קיצוני (EUV), טכנולוגיה אופטית מבוססת לייזר המשתמשת באורכי גל קצרים יותר ובכך מאפשרת לייצר טרנזיסטורים קטנים יותר. לא יהיה זה התהליך הראשון של TSMC שמתבסס על EUV. החברה תשתמש בטכנולוגיה הזו לצורך שדרוג הייצור ב-7 ננומטר (N7+). בגרסה המשודרגת של התהליך ב-7 ננומטר, שתושק במחצית השנייה של השנה, ייעשה שימוש בליטוגרפיית EUV רק לצורך בניית השכבות הקריטיות (4 שכבות) בשבב. בתהליך של 5 ננומטר ייעשה שימוש ב-EUV לצורך בנייה של 14 שכבות.
סמסונג מאמינה ב-10 ננומטר
בתחילת 2018 הוציאה לשוק סמסונג, שמספקת גם שירותי ייצור לחברות שבבים, את הדור השני של תהליך הייצור ב-10 ננומטר, שנקרא 10LPP (low power plus). בהמשך 2018 השיקה החברה כבר דור שלישי של התהליך, 10LPU (low power ultimate), שהציע ביצועים גבוהים יותר. בשונה מ-TSMC, בסמסונג מאמינים כי תהליכי 10 ננומטר (ובכלל זה הנגזרת של 8 ננומטר) יהיו בעלי מחזור חיים ארוך.
סמסונג החלה בהיצע מוגבל של טכנולוגיית 7 ננומטר באוקטובר 2018. בחברה החליטו לוותר על שימוש בליטוגרפיית immersion (שבה ממלאים את חלל האוויר שבין העדשות ובמשטח הפרוסה בתווך נוזלי בעל מקדם שבירה גדול מאחד) לצורך שדרוג התהליך, ולדלג ישר לתהליך 7 ננומטר המבוסס על EUV. ב-7 ננומטר תעשה סמסונג שימוש בליטוגרפיית EUV לצורך ייצור 8-10 שכבות.
גלובל-פאונדריז פרשה מהמירוץ ל-7 ננומטר
GF השיקה באמצע שנת 2018 את התהליך 22 ננומטר FD-SOI, המהווה עבורה תהליך משלים לטכנולוגיית 14 ננומטר FinFET. החברה טוענת כי התהליך הזה מספק ביצועים כמעט שקולים לטכנולוגיית FinFET אך בעלויות של טכנולוגיית 28 ננומטר.
באוגוסט 2018 ביצעה GF הערכה מחודשת לאסטרטגיה שלה והכריזה כי היא מספיקה את מאמצי הפיתוח של טכנולוגיית 7 ננומטר, וזאת בשל המשאבים הגדולים הכרוכים בפיתוח הטכנולוגיה ובשל הערכת החברה כי הביקוש לתהליך יהיה מצומצם למדי. בעקבות כך מיקדה החברה את מאמצי המחקר והפיתוח שלה לשדרוג פלטפורמות הייצור של 14 ננומטר ו-12 ננומטר בטכנולוגיית FinFET ואת טכנולוגיית ה- FD-SOIשלה.
אינטל עוברת מ-14 ננומטר ל-10 ננומטר
הדור התשיעי של מעבדי אינטל, שהושק בסוף 2018 תחת השם “Coffee Lake-S”. אינטל לא חשפה פרטים רבים על תהליכי הייצור של מעבדים אלה, להערכת IC Insights מדובר בגרסה משודרגת של הדור השני של תהליך ייצור ב-14 ננומטר, שבו ייצרו הדור השמיני של מעבדי החברה.
החברה תחל בייצור המוני בתהליך של 10 ננומטר במהלך השנה עם השקת משפחת המעבדים “Sunny Cove”, שהחברה כבר הציגה בדצמבר 2018. ב-2020 צפויה החברה להציג את הדור הבא של תהליך 10 ננומטר.
מפת הדרכים של יצרניות השבבים
בחמשת העשורים האחרונים נרשמה התקדמות אדירה בפרודוקטיביות ובביצועים של טכנולוגיית ייצור מעגלים משולבים. ב-IC Insights מסכמים את הדו"ח וטוענים כי למרות הצלחתה של התעשייה להתגבר על מכשולים רבים בדרך, המחסומים הפיזיקליים והטכניים נהיים מורכבים יותר ויותר. כדי להתגבר עליהם, בתעשייה מפתחים פיתרונות מהפכניים שמגדילים את הפונקציונאליות של השבבים.
לאחר שאפל וסמסונג הורידו בשבועות האחרונים את תחזית המכירות, כעת מתקבלת אינדיקציה נוספת להשפעה השלילית של ההיחלשות בשוק הסמרטפונים על תעשיית הסמיקונדוקטור, וזאת לאחר שקבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, TSMC הטייוונית, פרסמה תחזית לפיה היא צפויה לרשום ברבעון הראשון את הירידה הרבעונית בהכנסות הגדולה ביותר מזה כעשור.
TSMC דווקא דיווחה על הכנסות גבוהות מהצפוי ברבעון הרביעי, 9.4 מיליארד דולר, עלייה של 4.4% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד. ואולם,במבט קדימה החברה צופה הכנסות של 7.3-7.4 מיליארד דולר ברבעון הראשון של 2019, המשקפות ירידה של 14% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד וירידה של 22% בהשוואה לרבעון הרביעי של 2018. עבור שנת 2019 החברה צופה צמיחה נמוכה של 1%-3%, וזאת בהשוואה לצמיחה של 6.4% שרשמה החברה ב-2018.
TSMC חולשת על כ-60% משוק קבלנות הייצור העולמי. בין לקוחותיה בשוק הסמרטפון ניתן למנות את אפל, וואווי וגם קואלקום. TSMC היא היצרנית הבלעדית של מערכות-על-שבב עבור מכשירי האייפון. TSMC לא ציינה במפורש את הצפי לירידה במכירות האייפון כגורם לתחזית ההכנסות הירודה, אך ייחסה זאת ל"ירידה פתאומית במכירות של דגמי סמרטפון מובחרים, שבעקבותיה נוצרו עודפי מלאי גדולים." החברה צופה כי הביקוש הנמוך יימשך עד המחצית השנייה של השנה.
לא רק אפל, גם ההיחלשות בשוק המובייל הסיני פוגעת ב-TSMC וביצרניות שבבים נוספות. על פי חברת המחקר Canalys, היקף המשלוחים בשוק הסיני, שהוא שוק הסמרטפונים הגדול בעולם, ירד ב-2018 בשיעור של 12%, והוא צפוי להתכווץ בשיעור של 3% ב-2019.
בעקבות הצפי הנמוך ב-TSMC החליטו להפחית את היקף השקעות ב-2019 בכמה מאות מיליוני דולרים, ל-10-11 מיליארד דולר. זוהי בשורה שלילית עבור חברות המספקות ציוד בדיקה וייצור לתעשיית השבבים, כמו למשל נובה (Nova) הישראלית, ש-TSMC היא אחת מלקוחותיה המרכזיות.
בדו"ח ההכנסות מסרה TSMC פירוט מעניין על חלוקת ההכנסות בין תהליכי הייצור השונים. על פי TSMC, ברבעון הרביעי ההכנסות מייצור ב-7 ננומטר, ש-TSMC היא אחת מהפאונדריז היחידות בעולם שמציעות אותו, היו אחראיות לכמעט רבע מכלל הכנסות החברה, ההכנסות מ-10 ננומטר היוו כ-6%, ו-16/20 ננומטר היוו כ-21%.
מחקר חדש של חברת IC Insights ממחיש עד כמה התהליכים המתקדמים לייצור שבבים – הן מבחינת קוטר פרוסת הסיליקון והן מבחינת רמת מיזעור הצומת בטרנזיסטורים – מניבים לקבלניות הייצור (Foundry) המובילות הכנסות גבוהות יותר באופן משמעותי בהשוואה לתהליכי הייצור המיושנים יותר. על-פי ממצאי המחקר, ההכנסות מהייצור של שבבים בתהליך ייצור של 20 ננומטר ומטה בפרוסות סיליקון בקוטר של 300 מילימטר הסתכמו ברבעון השני של 2018 בכ-6,050 דולר, בהשוואה ל-370 דולר בלבד מייצור שבבים בתהליך ייצור של 0.5 מיקרון בפרוסות סיליקון בקוטר של 200 מילימטר. זהו יחס מפתיע של 1:16.
יש לכך שתי סיבות עיקריות. ראשית, ככל שפרוסת הסיליקון גדולה יותר (300 מילימטר לעומת 200 מילימטר) וככל שתהליך ייצור הטרנזיסטורים קטן יותר, כך ניתן להפיק יותר שבבים מכל פרוסת סיליקון. שנית, תהליכי הייצור המתקדמים יותר, בעיקר בגדלי צומת של מתחת ל-20 ננומטר, משמשים לייצור שבבים מתקדמים יותר ולמוצרים יקרים יותר בשווקים צומחים כמו סמארטפונים, רכב, מחשוב עתיר ביצועים, זיכרונות, אביזרים לבישים ועוד.
ההכנסה של TSMC לפרוסה גבוהה פי 36% משל גלובלפאונדריז
שוק הפאונדריז הוא שוק ריכוזי למדי, כאשר ארבע קבלניות הייצור המובילות – TSMC, GlobalFoundries, UMC ו-SMIC – חולשות על כ-85% מהשוק העולמי כולו. גם בין ארבע הקבלניות המובילות ישנם פערים גדולים, כאשר TSMC הטאיוואנית חולשת על כ-60% מהשוק העולמי. בשנים האחרונות השיגה TSMC פער טכנולוגי משמעותי בינה לבין שאר הקבלניות המובילות.
בעוד TSMC מציעה כבר שירותי ייצור ב-7 ננומטר וצפויה להתחיל כבר ב-2019 בייצור ראשוני בתהליך של 5 ננומטר, גלובלפאונדריז הודיעה לא מכבר כי היא זונחת את הפרויקט לפיתוח טכנולוגיית ייצור של 7 ננומטר, מאחר שהמשאבים הדרושים עבורו בכך גדולים מדי. הפער הטכנולוגי הזה מאפשר ל-TSMC להשיג דומיננטיות כמעט חסרת תחרות בשווקים הצומחים שבהם יש דרישה לייצור בתהליכים מתקדמים.
המחקר של IC Insights ממחיש כי העליונות הטכנולוגית של TSMC מאפשרת לה להפיק הכנסות גבוהות משמעותית לכל פרוסה בהשוואה למתחרותיה המרכזיות. בעוד TSMC צפויה להפיק ב-2018 כ-1,382 דולר מכל פרוסה שהיא מייצרת, גלובלפאונדריז (הנחשבת לקבלנית הייצור השנייה בגודלה), צפויה להפיק רק 1,014 דולר מכל פרוסה – פער ניכר של 36%. ההכנסה של UMC מכל פרוסה ב-2018 צפוי להיות 715 דולר בלבד, כמעט מחצית מההכנסה של TSMC.
עם זאת, יש לציין שהמחקר מתייחס רק להכנסה (Revenue) ולא לריווחיות של קווי הייצור. פיתוח הטכנולוגיות המתקדמות והקמת פאבים לייצור המוני כרוכים בהשקעות עתק של עשרות מיליארדי דולרים. הקבלניות הבינוניות והקטנות לא יכולות להרשות לעצמן השקעות בסדר גודל כזה, ועל כן מתמקדות בשווקים שבהם ייצור השבבים מתבצע בתהליכים מיושנים יותר. אולם עדיין לא ברור אם ההכנסות הגבוהות יותר של TSMC מכסות על ההוצאות שיש לה בפיתוח היכולת הטכנולוגית המתקדמת.
התחרות העיקרית היא בין TSMC לסמסונג
בחישוב משוקלל של כל ארבע קבלניות הייצור המובילות, ההכנסה הממוצעת לכל פרוסה לא צפויה לצמוח ב-2018 באופן משמעותי בהשוואה לשנת 2017. ב-2017 עמדה ההכנסה הממוצעת לפרוסה מעובדת על כ-1,136 דולר, וב-2018 היא צפויה לעלות בשיעור של 2 דולר בלבד, ל-1,138 דולר. ב-2014 הגיעה ההכנסה הממוצעת לכל רבעון לשיא של 1,149 דולר, ומאז ירדה בעקביות משנה לשנה לרמות הנוכחיות.
מאחר שנתח משמעותי מהכנסותיה של TSMC מגיע מקווי הייצור של 45 ננומטר ומטה, היא היחידה מקרב ארבע הגדולות שהצליחה להציג בין 2013 ל-2018 גידול עקבי בהכנסה הממוצעת לפרוסה בשיעור שנתי של 2%, בעוד שלוש הקבלניות האחרות הציגו באותה תקופה ירידה שנתית של 2% בהכנסה הממוצעת.
במבט קדימה, חברת IC Insights מעריכה כי בשנים הקרובות יהיו רק שלוש חברות שיהיו מסוגלות להציע את טכנולוגיות הייצור המתקדמות ביותר: חברת TSMC, חברת סמסונג המספקת גם שירותי ייצור וחשפה השנה יכולת ייצור של 7 ננומטר, וחברת אינטל המייצרת את שבביה בעצמה. בחברת המחקר סבורים שהתחרות ביניהן – ובעיקר בין TSMC לבין סמסונג – צפויה לגרום בחמש השנים לירידה במחירים. ראוי לציין שזו הערכה אופטימית מאוד.
האם תעשיית השבבים תיהפך לדואופול?
בשווקים רבים מוכרת תופעה הפוכה: כאשר יש שני מתחרים בלבד, השוק נוטה להתארגן סביב מערך של דואופול, הנוטה לשמור על מחירים גבוהים. במיוחד כאשר מדובר בשוק שרק חברות מעטות בו יכולות להתמודד עם הטכנולוגיות המתקדמות. זהו דווקא סממן של צמצום התחרותיות, שיכול רק להגביר את הריכוזיות הקיימת בשוק ממילא.
חברת נובה (Nova) מרחובות דיווחה שקבלנית ייצור שבבים מובילה (Foundry) רכשה ממנה מערכות מדידה מתקדמות עבור תהליכי הייצור בטכנולוגיית 5 ננומטר. היצרן רכש מספר מערכות מסוג VeraFlex, המתבססות על טכנולוגיית X-Ray של החברה. נובה צופה שהיקף העסקאות עם הלקוח הזה יסתכם ביותר מ-12 מיליון דולר במהלך השנים 2018-2019.
ייצור שבבים בתהליך של 5 ננומטר הינו אחד מהשלבים המתקדמים ביותר שאליו חותרות היצרניות המנסות למזער את גודל הטרנזיסטורים בשבב. בעבר סברו כי 5 ננומטר הוא הגבול האחרון, ולאחריו לא יהיה אפשרי למזער את הטרנזיסטורים – וחוק מור יבוטל. אך כיום יש חברות המנסות לעבור את הגבול ולפתח טכנולוגיות ייצור של 4 ננומטר ואף 3 ננומטר. למעשה, המאמץ העיקרי בתעשייה מתמקד כיום בהכשרת תהליכי הייצור של 7 ננומטר כדי להכינם לייצור סדרתי אמין.
רק בשבוע שעבר הודיעה קבלנית הייצור GlobalFoundries שהיא מפסיקה את מאמציה לפתח טכנולוגיית ייצור ב-7 ננומטר, מאחר שזו אינה כדאית מבחינה כלכלית. הקושי אינו רק טכנולוגי: מזעור השבבים מצריך עלויות פיתוח אדירות, ולאחר מכן עלויות הנאמדות במיליארדי דולרים הדרושות עבור הקמת קווי הייצור החדשים. מבחינת חלק מהשחקניות בתעשיית השבבים, זו כבר אינה אופציה מעשית – לא טכנולוגית ולא כלכלית.
מפת הדרכים האגרסיבית של TSMC
ככל הידוע שלוש חברות בלבד מנסות כיום לפתח יכולת ייצור המוני של שבבי 5 ננומטר: אינטל, סמסונג ו-TSMC. נובה לא חשפה את זהות היצרן שביצע את ההזמנות, אבל ראוי לציין שמבין שלוש החברות הללו, רק TSMC היא חברת Foundry. היא גם ידועה כלקוחה מרכזית של נובה. מכאן שיש להניח שהיא ביצעה את ההזמנה. בינואר השנה חנכה TSMC מתקן ייצור חדש ומתקדם (Fab 18) שבו, על-פי התוכנית, היא תבצע ייצור סדרתי של שבבי 5 ננומטר כבר בתחילת העשור הבא.
טכנולוגיית ה-5 ננומטר של TSMC מתבססת על טרנזיסטורי FinFET תוך שימוש בליתוגרפיה אולטרה-סגולה קיצונית (EUV). בעקבות ההזמנה פירסמה פועלים ברוקראג' המלצת קנייה לחברת נובה, שבה היא קובעת מחיר יעד של 33 דולר למניית החברה, הנסחרת כיום בנסד"ק במחיר של 28.6 דולרים המעניקים לחברה שווי שוק של כ-780 מיליון דולר. גם האנליסטים של פועלים מאמינים שהלקוחה היא TSMC, אשר מתכננת לייצר רכיבי 5 ננומטר כבר בשנת 2019. הם קובעים שנובה "רוכבת על גל ההשקעות הבא ב-5 ננומטר".
אתגר פיסיקלי ברמה קוונטית
ייצור בקנה מידה ננומטרי כה זעיר מציב אתגרים מורכבים מאחר שהחומרים במימדים הללו מושפעים מתופעות קוונטיות המקשות על תהליך הייצור והבדיקה. אינטגרציית השכבות מורכבת באופן משמעותי מזו של טכנולוגיות קודמות, הן מבחינת סוגי החומרים והן מבחינת המבנה הרב-שכבתי של ההתקן, ולכן יש צורך בבקרת תהליכים מתוחכמת כדי לייצר אחידות בייצור. מכונות הבדיקה של נובה משתמשות בספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרונית המבוססת על שימוש בקרני רנטגן (X-ray), כדי למדוד בו-זמנית במהלך הייצור את הרכב החומרים ואת המימדים של שכבות דקות ומורכבות.
מדובר בטכנולוגיה של חברת ReVera, שאותה רכשה נובה בשנת 2016. "הבחירה של הלקוח מאשרת את יכולת התאמת הטכנולוגיה שלנו לייצור דור השבבים הבא של 5 ננומטר", אמר מנהל חטיבת מדידת החומרים בנובה, אדריאן וילסון. "היא ממחישה את הצורך בפתרונות מדידה מתקדמים לחומרים מורכבים בטכנולוגיות הייצור המתקדמות. אנחנו מצפים לקבל הזמנות נוספות כאשר טכנולוגיית 5 ננומטר תעבור לייצור המוני".
נובה תולה תקוות בתוכנית ההשקעות של סמסונג
חברת נובה מפתחת מערכות מטרולוגיה ובקרת תהליך (Process Control), הנמצאות בתוך קו הייצור עצמו. בשנת 2017 דיווחה נובה על הכנסות שיא של 222 מיליון דולר. החברות המובילות את שוק המטרולוגיה והאינספקשן בקווי ייצור שבבים הן KLA-Tenchor האמריקנית שרכשה השנה את אורבוטק הישראלית, ננומטריקס (Nano Metrics) הקנדית, אפלייד מטיריאלס (Applied Materials) שפעילות הפיתוח והייצור שלה בתחום הזה נעשית מרחובות, היטאצ'י הייטק ורודולף טכנולוג'יז.
ברבעון השני של 2018 צמחו המכירות של נובה ב-10% והסתכמו בכ-61.9 מיליון דולר. נובה נהנתה השנה מהעלייה בהיקף ההשקעות במפעלי ייצור זכרונות, שתרמו 50% ממכירותיה במחצית הראשונה של 2018, בהשוואה לכ-34% ב-2017 ורק 12% בשנת 2014. חברת סמסונג היתה הלקוחה הגדולה ביותר שלה בשנת 2018, אולם למרות שהיא מתחילה לצמצם את ההשקעות בציוד לייצור זכרונות, המכירות של נובה לא צפויות להיפגע.
להערכת פועלים ברוקראג', הגידול בהזמנות של מיקרון ושל SK-Hynix, יפצה על הירידה בהזמנות המגיעות מסמסונג. "בשורה טובה לנובה היא תוכנית ההשקעות של חברת סמסונג לשנים 2019-2021 בהיקף של 161 מיליארד דולר, אשר תוקדש במידה ניכרת להרחבת פעילות הפיתוח והייצור של שבבים ורכיבי זיכרון".
קבלנית הייצור הטאייוואנית TSMC נפלה בסוף השבוע קורבן למתקפת סייבר חמורה. וירוס זדוני מסוג כופרה (Ransomware) שמקורו לא ידוע, חדר לתוך קווי הייצור של החברה והביא להשבתת מספר מפעלי ייצור של קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, כך דיווחה סוכנות הידיעות בלומברג. חברת TSMC, שהיא יצרנית המעבדים עבור מכשירי אייפון של אפל, אישרה את הידיעה ומסרה שהווירוס פגע בחלק מציוד הייצור המשמש במתקני הייצור שלה.
עדיין לא ברור כמה מפעלים נפגעו והאם גם קווי הייצור עבור אפל נפגעו במתקפה. החברה הודיעה שהיא הצליחה לבלום את התפשטות הווירוס למערכות נוספות, ולחדש את הפעילות באופן מלא בחלק מן המפעלים שנפגעו. עם זאת, מספר קווי ייצור צפויים להיות מושבתים לפחות עד היום. החברה טענה שחדירת הווירוס לא היתה פעולה של האקר תוקף, אך לא ברור אם ניתן לקבוע זאת זמן כה קצר לאחר האירוע. "חלק מהמפעלים חזרו לפעילות תוך זמן קצר, ואנחנו מעריכים כי יתר המפעלים ישובו לפעילות נורמלית בתוך יממה," נאמר בהודעת TSMC.
לפי שעה לא ברור מה מקורו של הווירוס והאם TSMC היתה המטרה הראשית במתקפה. אין זו הפעם הראשונה שענקית הייצור הטאיוואנית נופלת קורבן לפגיעת סייבר, אך זו הפעם הראשונה שמתקפה כזו מובילה לשיבושים ממשיים בייצור. החברה מסרה שהיא פועלת למצוא פיתרון לבעיה, אך הודתה כי חומרת הפגיעה שונה ממפעל למפעל. החברה תמסור פרטים נוספים על האירוע ועל הצעדים שהחברה נוקטת.
האם אפל נפגעה?
מידת ההיקף והחומרה של הארוע עדיין לוטים בערפל, אולם בשוק עוסקים בעיקר בשאלה האם אפל, שהיא הלקוחה המרכזית של TSMC, נפגעה מהארוע. הפגיעה בתפוקת הייצור מגיעה בעיתוי בעייתי במיוחד, כאשר חברות שבבים וטכנולוגיה רבות נערכות להוציא לשוק בסתיו הקרוב את דגמיהם החדשים. בחודש מאי הודיעה TSMC כי החלה לייצר את השבב A12, אשר צפוי להיות משולב בדגם הבא של מכשירי אייפון.
מדובר בשבב הראשון של אפל שייוצר לראשונה בתהליך של 7 ננומטר, והוא צפוי להיות קטן מהיר וחסכוני מקודמיו. אפל צפויה להשיק בסתיו הקרוב את הדגם הבא של מכשיר האייפון, ושיבושים בפעילות הייצור כה קרוב למועד היציאה לשוק עשויים להיות בעלי השפעה משמעותית על היקף הייצור והמכירות בתקופת החגים הקרובה בארצות הברית.
תקיפות SCADA מאיימות על התעשייה
חברת TSMC מייצרת שבבים לפי הזמנה לחברות השבבים הגדולות בעולם, בהן: אפל, קואלקום, AMD, אנבידיה והרבה מאוד חברות ישראליות. החברה נסחרת בנסד"ק לפי שווי שוק של 217 מיליארד דולר, והכנסותיה ב-2016 עמדו על כמעט 30 מיליארד דולר. הדיווח בבלומברג התפרסם לאחר נעילת המסחר בניו יורק, ועל כן רק מחר נוכל לאמוד את השפעת האירוע על מניית החברה, וגם על המניות של לקוחותיה ובראשן אפל.
רובוטים שהותקפו עשויים לסכן חיי אדם
ייתכן שהפגיעה תתברר כמוגבלת, אך היא ממחישה את הסיכונים העומדים בפני חברות תעשייתיות בעידן ה-Industry 4.0, שבו המערכות הקריטיות במפעלים ומתקני הייצור מחוברים לתשתיות המידע הארגוניות (IT), ועל כן חשופות למתקפות סייבר. על-פי הערכת הפורום הכלכלי, בחמש השנים הקרובות עשויות מתקפות סייבר לגרום נזקים בהיקף עצום של כ-8 טריליון דולר.
יוני שוחט: "החברות לא מבינות מה קורה ברצפת הייצור"
בריאיון ל-Techtime, הסביר מנכ"ל חברת SCADAfence הישראלית, יוני שוחט, את השלכות המקרה האחרון. חברת סקאדה-פנס מפתחת טכנולוגיית הגנת סייבר על תשתיות תעשייתיות מקוונות, בדיוק מהסוג שנפגע ב-TSMC. לדבריו, בעידן ה-Industry 4.0 החברות משקיעות משאבים רבים במערכות מתקדמות לייעול קווי הייצור, תוך כדי חשיפתן למתקפות סייבר. "אנחנו אכן עדים למספר גובר של תקיפות המגיעות ממש עד לרצפת הייצור. בשנה שעברה, למשל, טויוטה וניסן דיווחו על מתקפות סייבר שהובילו לשיבושים בקווי הייצור שלהן".
Techtime: התגובה של TSMC היתה לקונית למדי, אך החברה בחרה להדגיש שלא היה מדובר בפעולה של האקר.
שוחט: "בהרבה מקרים מדובר בתקיפות כופר גנריות, שמצליחות להגיע עד לרצפת הייצור גם אם היא לא היתה היעד המרכזי שלהן. מתקפות הכופר לא תמיד ממוקדות בארגונים מסוימים, ולכן יכול להיות שמאחורי המקרה האחרון עמד האקר שסימן באופן ספציפי את חברת TSMC, אולם היא חשפה הליקויים במערך ההגנה של החברה.
"היום יש פתרונות שמספקים התראה לפני שנגרם נזק ממשי, אבל כאן נראה שהחברה הבינה שהיא תחת מתקפה רק לאחר שיבושים בפעילות של המערכות הקריטיות. זו קריאת השכמה ל-TSMC ולתעשייה כולה. רוב חברות הענק חסרות ההגנה המספיקה, והן מצויות רק בתחילת שלבי ההתמגנות הכרכים במעבר ל-Industry 4.0".
מה צריך לעשות כשמתגלה המתקפה?
"הדבר הראשון הוא לבודד במהירות את מוקד הפגיעה כדי למנוע את התפשטות המתקפה, ואז להתחיל ולהבין מה מהות הפגיעה. בדרך כלל, מטעמי בטיחות מכבים את תהליך הייצור, מאחר שאובדן השליטה במכונות עשוי לסכן חיי אדם. "במקרים מסוימים הטיפול עשוי להסתכם בהחלפת מחשב PC פשוט, ולעיתים יש צורך להחליף רכיבים נגועים או ציוד כבד שעלותו מיליוני דולרים, כפי שנראה במקרה של TSMC. כאשר מדובר בכופרה, הרבה מאוד חברות, שאינן ערוכות לסוג כזה של איומים, מעדיפות פשוט לשלם לתוקפים את הכופר וזאת מאחר שאין להן דרך אחרת להיחלץ מהבעיה".
סקאדה-פנס מפתחת מערכות הגנה לרשתות ICS/SCADA תעשייתיות, אשר מספקות התראות בזמן אמת בדיוק בפני סוגים כאלה של מתקפות סייבר. ההתראה המוקדמת מאפשרת לחסום את האיום לפני שהוא חודר לרצפת הייצור וגורם לשיבושים ותקלות. "אנחנו מספקים פיתרון שמספק לחברות תעשייתיות, כדוגמת TSMC, הבנה ושליטה על מה שרץ להם בתוך המפעל. מרוב דיגיטליזציה החברות מתקשות להבין את כל הקשרים השונים בין המערכות במפעל שלהן. המוצר שלנו מאפשר להן להבין ולנטר באופן מתמשך מה שקורה ברצפת הייצור ולגלות בשלב מוקדם סימנים חשודים שעשויים להעיד על ניסיון זדוני".
המחקר של IC Insights ממחיש כי העליונות הטכנולוגית של TSMC מאפשרת לה להפיק הכנסות גבוהות משמעותית לכל פרוסה בהשוואה למתחרותיה המרכזיות. בעוד TSMC צפויה להפיק ב-2018 כ-1,382 דולר מכל פרוסה שהיא מייצרת, גלובלפאונדריז (הנחשבת לקבלנית הייצור השנייה בגודלה), צפויה להפיק רק 1,014 דולר מכל פרוסה – פער ניכר של 36%. ההכנסה של UMC מכל פרוסה ב-2018 צפוי להיות 715 דולר בלבד, כמעט מחצית מההכנסה של TSMC.
