Bakgrunn: Massiv mangel på databrikker gir rom for taiwansk maktdemonstrasjon

Akkurat nå står bilprodusenter, gamere og elektronikkprodusenter og tripper. Verden mangler alle typer databrikker. Bilindustrien skriker etter prosessor- og minnebrikker, mens gamere må se langt etter de viktige grafikkortene de trenger.

Volvo har nylig varslet stopp i produksjonen av lastebiler i flere dager neste måned, og den globale bilindustrien forventer at mellom 1,5 og opptil fem millioner færre biler enn planlagt vil rulle ut av fabrikkhallene i år. Dette tilsvarer en reduksjon på opp mot 10 prosent. Før påske måtte Samsung droppe lanseringen av neste generasjon av smarttelefonen Galaxy Note, og i Danmark er det for tiden månedslange køer etter grafikkort til gaming.

Den globale mangelen på databrikker er utløst av en rekke faktorer; de fleste med bakgrunn i korona-krisen. Brikkeproduksjon krever lang planlegging, og derfor senket flere produksjonsanlegg farten i kjølvannet av korona-pandemien 1 våren 2020. Men etter det har forbruket av elektronikk økt på alle fronter, og det er vanskelig for brikke- og halvlederprodusentene å henge med.

Og da har vi enda ikke kommet inn på de andre uhellene og katastrofene som har rammet brikke- og halvlederindustrien. I februar ble Texas rammet av en bitende hard vinterkulde, noe som fikk strømnettet til å kollapse. Dette har blant annet blitt dyrt for Texas Instruments, siden det er kostnadstungt å stoppe og gjenstarte de litografiske prosessene som må til for å produsere mikrobrikker.

Nylig gikk det også galt i Japan, hvor det oppsto en brann ved landets største halvleder-produsent Renesas største fabrikk, som i stor grad produserer databrikker til bilindustrien. Dette førte umiddelbart til at aksjene til Honda, Nissan og Toyota falt, fordi analytikere frykter at det kan ta måneder før produksjonen er tilbake for fullt. Renesas var i allerede utpekt til å avhjelpe de veldig lange ventetidene hos verdens største produsent; TSMC i Taiwan.

Alle prognoser peker på at presset på brikke- og halvlederproduksjonen ikke roer seg med det første, og i årene som kommer ligger det an til nye tosifrede veksttall. Men det tar tid å oppskalere produksjonen, og derfor må verden fortsatt forvente lange ventetider på databrikker til både biler og forbrukerelektronikk de kommende månedene. Men ifølge TSMC finnes det lys i tunnelen, siden en del av spissbelastningen skyldes dobbelt-ordrer som er sendt i desperasjon.

«Usikkerheter har ført til dobbeltbookinger, men den faktiske kapasiteten er større enn etterspørselen», har styreformannen i TSMC Mark Liu uttalt under et investor-møte ifølge elektronikk-mediet EENews.

Investeringskappløp gir hint om fremtiden

De siste årene har forsinkelser og utslag i prisene på elektronikk ofte blitt koblet til den teknologiske handelskrigen som raser mellom Kina og USA i form av embargoer og straffetoll. Men den siste tidens massive mangel på mikrodatabrikker og halvledere viser at både USA og Kina er teknologisk forbikjørt av to bedrifter fra Taiwan og Sør-Korea, nemlig TSMC og Samsung.

Med en ny toppsjef i stolen og oppbakking fra den nye amerikanske presidenten Joe Biden, prøver Intel nå å vise muskler og investere seg tilbake i førersetet. 20 milliarder dollar, omkring 170 milliarder norske kroner, skal investeres i to nye fabrikker i Arizona, og de forventes å stå klare i 2024.

«Intel er tilbake. Det gamle Intel er nå det nye Intel», lød det nylig optimistisk fra Pat Gelsinger i en tale til investorer. Gelsinger ble toppsjef hos Intel tidligere i år.

Selv om beløpet høres stort ut, falmer det raskt når vi snur blikket mot Sør-Korea og Taiwan.

Her har Samsung nylig kunngjort at de vil investere omkring 270 milliarder norske kroner i utvidelser av tre eksisterende fabrikkene i Sør-Korea og USA – og det er bare i år.

Men det er likevel litt lavere enn Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), som har kunngjort en svimlende investering på 855 milliarder norske kroner i løpet av de neste tre årene. De to investeringene fra Samsung og TSMC tilsvarer 43 prosent av de totale investeringene i brikke- og halvlederindustrien globalt.

Det viser en ny prognose fra analysebedriften IC Insights, som anslår at Samsung og TSMC alene i år investerer 470 milliarder norske kroner i nye produksjonsanlegg.

Fra tre til to toppspillere

Det får den anerkjente analysebedriften til å konkludere med at det for tiden reelt bare er tre bedrifter i verden som har ressurser og teknologi til å følge med i den nødvendige teknologiske utviklingen innen produksjon av databrikker og halvledere.

Det er Samsung, TSMC og Intel.

Mens både Samsung og TSMC har fullskala-produksjon med 7 og 5 nanometers prosesser, og akkurat nå opplever veldig stor etterspørsel etter databrikker som er produsert etter de nye avanserte metodene, sliter Intel fremdeles med 10 nanometer og forventes først å kunne produsere med 7 nanometer fra neste år. Og da er Samsung og TSMC klare med 3 nanometers prosesser.

Et godt eksempel på det ulike styrkefordelingen er AMD og Intels respektive løsninger for en prosessor-brikke til datasentre. Intel har nettopp presentert sin nye Ice Lake-brikke, mens AMD er klar med sin tredje generasjon av Epyc server-prosessoren med navnet Milan. Begge er konstruert til sky-tilbydere og andre med store datasentre.

Intels Ice Lake-brikke er langsommere enn AMDs tilsvarende nye server-brikke, som ble frigitt for en måned siden. Årsaken er at Intel fremdeles fomler med sin 10-nanometers produksjonsteknologi, mens AMD har outsourcet oppgaven til TSMC i Taiwan, som produserer brikken med en 7-nanometers prosess.

På ett område ser det ut til at Intel lar seg inspirere av den store suksessen til TSMC. Etter å ha insistert på bare å produsere egne brikke-konstruksjoner i årtier, åpner nå Intel en dør for å produsere databrikker som er konstruert av andre bedrifter.

Eksperter: Krever ekstremt raske investeringer

Mens fremtiden altså ser en anelse mørk ut for amerikanske Intel, begynner de europeiske brikke- og halvlederdrømmene å se enda mer urealistiske ut.

Den franske EU-kommissæren Thierry Bretons har for øvrig ambisjoner om europeisk brikkeproduksjon med avanserte 2-nanometerprosesser, noe som slett ikke finnes ennå. Det vil kreve veldig store investeringer, som må settes inn veldig raskt, mener IC Insights.

«Tatt i betraktning hvor langt etter de (USA, Kina og EU, red.) er, tror IC Insights at regjeringene må bruke minst 30 milliarder dollar årlig i minst fem år for å ha en rimelig mulighet for suksess», skriver IC Insights.

Kina er det landet som umiddelbart har de tyngste musklene til å investere de nødvendige midlene, men de er rammet av embargoer og handelsbarrierer, som for tiden hindrer dem i å kjøpe inn det nødvendige utstyret til brikkeproduksjon.

«Uten ekstremt raske og besluttsomme handlinger fra andre brikke- og halvlederprodusenter eller regjeringer, er Samsung og TSMC langt på vei til verdensdominans innen prosessteknologi, som er en hjørnestein i alle former for elektronikk, både forbruker-, bedrifts- og militær-systemer», skriver IC Insights.

Sidesaker:

Slik vil EU sikre seg teknologisk uavhengighet

Gaia-X: Europeisk sky-infrastruktur, slik at data kan flyte fritt mellom land uten å komme i konflikt med de europeiske persondatareglene.

Galileo: Et europeisk satellittsystem for navigasjon og et alternativ til amerikanske GPS, russiske Glonass og kinesiske Beidu. Forventes fullt funksjonelt i løpet av 2021.

Space: EU legger opp til en markant økning av romrelaterte aktiviteter. Siste forslag er et europeisk satellittnettverk til bredbånd.

EuroHPC: Europa skal i fremtiden ikke være avhengig av å kjøpe datakraft på superdatamaskiner i USA, Japan og Kina. I stedet vil EU bygge egne superdatamaskiner til forskning og utvikling. EuroHPC-samarbeidet består av åtte nye superdatamaskiner, tre av dem i exaskala, som skal bygges i de kommende årene. Danmark er med i LUMI- superdatamaskinen, som bygges i Finland og skal stå klar senere i år. Men inntil videre blir superdatamaskinene drevet av amerikansk teknologi fra for eksempel Intel og AMD.

Batteries Europe: Store deler av samfunnet skal elektrifiseres, men mesteparten av den globale batteriproduksjonen foregår i Asia. Batteries Europe skal sikre utvikling av europeisk batteriteknologi og utbygging av batterifabrikker i Europa.

Prosessorer og halvledere: I tillegg til European Processor Initiative har 18 EU-land underskrevet en avtale om styrket samarbeid rundt prosessorer og halvledere. Ambisjonen er å hente midler fra EUs covid-19-gjenopprettingsfond.

Denne artikkelen ble først publisert på Ingeniøren for deres abonnenter. Den er tilgjengelig på norsk for abonnenter av Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.