La ιστορικό τσιπ είναι συναρπαστικό, γιατί μας κάνει να κατανοήσουμε την εξέλιξη που έχει γνωρίσει η τεχνολογία (και επομένως η ζωή μας) κατά τη διάρκεια των δεκαετιών. Όλα ξεκινούν από τη δεκαετία του '40/50, όταν ανακαλύφθηκε η δυνατότητα συνδυασμού ηλεκτρικών κυκλωμάτων σε ένα ενιαίο μικροσκοπικό αντικείμενο, χάρη στη γέννηση του τρανζίστορ άρα και των πρώτων ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ένα εξίσου σημαντικό κεφάλαιο αυτής της ιστορίας χρονολογείται από τις δεκαετίες 60/70, όταν γεννήθηκαν οι πρώτοι μικροεπεξεργαστές στα χέρια της Intel και της Texas Instruments. Ήταν επίσης τα χρόνια κατά τα οποία κάποιος Gordon Moore περιέγραψε την εξέλιξη των επεξεργαστών, δηλώνοντας ότι ο αριθμός των τρανζίστορ μέσα τους θα διπλασιαζόταν σε ετήσια βάση. Ναι, μιλάω για το νόμο του Moore που ανασταίνεται κατά καιρούς τον τελευταίο καιρό όταν μιλάμε για SoC, ένα αρκτικόλεξο που σημαίνει Σύστημα-σε-ένα-τσιπ.
Ένα SoC δεν είναι τίποτα άλλο από την εξέλιξη του ολοκληρωμένου κυκλώματος, επειδή ένα SoC είναι ένα σύνολο διαφόρων στοιχείων που εισάγονται σε ένα ενιαίο τσιπ. Σήμερα, οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές στα σπίτια μας περιέχουν σύστημα-σε-ένα-τσιπ. Το κύριο παράδειγμα είναι αναμφίβολα αυτό του smartphone, που τροφοδοτείται από SoC που περιλαμβάνουν στοιχεία όπως CPU, GPU, RAM, ROM και βοηθητικά στοιχεία όπως NPU, TPU και ούτω καθεξής. Τα SoC είναι το τελευταίο κεφάλαιο που συνθέτει την ιστορία μας, το τελευταίο βήμα στην εξέλιξη των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Και αν σήμερα τα SoC κυριαρχούν στην καθημερινότητά μας με τέτοια συνάφεια, είναι επίσης χάρη στην αλλαγή που έχει συμβεί στον τομέα των chipmaker. Ακριβώς για αυτόν τον λόγο, σήμερα θέλω να σας εξηγήσω τι διαφορά μεταξύ fab και fabless chipmaker και πώς αυτή η διαφορά άλλαξε για πάντα το τεχνολογικό τοπίο.
περιεχόμενα
Επιτρέψτε μου να εξηγήσω ποια είναι η διαφορά μεταξύ fab και fabless chipmaker
Για να ξεκινήσετε, πρέπει να γνωρίζετε ότι πριν από το Δεκαετία του '80 αυτή η διάκριση δεν υπήρχε. Πριν από σαράντα χρόνια, η αγορά τσιπ μπορούσε να χωριστεί σε δύο μέτωπα: αυτό του ΗΠΑ και αυτό της Ιαπωνία. Από τη μια είχαμε Intel, Texas Instruments και Motorola, από την άλλη NEC, Hitachi, Toshiba, Fujitsu και Matsushita (τώρα Panasonic). Όλες οι εταιρείες που είχαν κάθετη παραγωγή, επομένως διαχειρίζονταν ολόκληρη την εφοδιαστική αλυσίδα, από τη σύλληψη έως την κατασκευή των τσιπ. Ανάμεσα σε αυτά τα δύο μέτωπα υπήρχε και τοΕυρώπη η οποία, παρά το γεγονός ότι κατέχει μειοψηφικό μερίδιο μόνο με τους Ολλανδούς Philips, συνέβαλε παραδόξως στην επανάσταση ολόκληρου του κλάδου. Όπως σας εξήγησα σε αυτό το συντακτικό, χάρη στη Philips η Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, πιο γνωστή ως TSMC.
Δημιουργήθηκε στην Ταϊβάν το 1987, ο Ταϊβανέζος κατασκευαστής τσιπ οφείλει την περιουσία του στον ιδρυτή του Μόρις Τσανγκ, αυτός που μπορούμε να ορίσουμε ως τον ακρογωνιαίο λίθο του θέματος που σας μιλάω. Γεννημένος στην Ταϊβάν, μετακόμισε στις ΗΠΑ, όπου αποφοίτησε από τα αμερικανικά πανεπιστήμια του Χάρβαρντ, του Στάνφορντ και του ΜΙΤ, καταλήγοντας να εργάζεται για 25 χρόνια στην Texas Instruments, όπου με το πνεύμα του ανέβηκε στις τάξεις και έγινε αντιπρόεδρος. Και η Ταϊβάν, πρόθυμη να γίνει ανταγωνιστική στην τεχνολογική αγορά, είδε στη Morris την ιδανική φιγούρα για αυτόν τον επαχθή στόχο. Ο κ. Τσανγκ επιστρατεύτηκε έτσι από την κυβέρνηση της Ταϊβάν ως πρόεδρος τηςΙΤΡΙ (Industrial Technology Research Institute), ένα κέντρο έρευνας και ανάπτυξης που ίδρυσε η Ταϊβάν κατά μήκος των γραμμών της Silicon Valley. Και μέσα σε αυτό το κέντρο δημιούργησε ο Morris TSMC, με στόχο να γίνει το νησί ένας από τους πρωταγωνιστές στην αγορά των ημιαγωγών.
Παρά το γεγονός ότι εισήλθε σε μια άκρως ανταγωνιστική αγορά, όπου Αμερικανοί και Ιάπωνες είχαν το κουμάντο για δεκαετίες, η TSMC κατάφερε να πετύχει σχετικά poco χρόνος. Αυτό οφείλεται στη δουλειά του Morris Chang, ο οποίος χρησιμοποίησε την εμπειρία δεκαετιών του για να κατανοήσει εκ των προτέρων την κατεύθυνση της αγοράς. Στη δεκαετία του 80, στην πραγματικότητα, δεν ήταν ασυνήθιστο οι κατασκευαστές τσιπ με εργοστάσια να έχουν στιγμές κατά τις οποίες η παραγωγή υπερέβαινε τη ζήτηση που ήταν υψηλή αλλά όχι τόσο υψηλή όσο σήμερα. Ο καλύτερος τρόπος για να μειωθούν τα απόβλητα και να μην υπάρξει ζημία ήταν να μοιραστείτε αυτό το πλεόνασμα με άλλες εταιρείες, ιδιαίτερα εκείνες που δεν είχαν τα δικά τους εργοστάσια. Μια τάση που η Morris κατάλαβε πριν από οποιονδήποτε άλλον, ιδρύοντας την TSMC με την επιθυμία να την αφιερώσει εξ ολοκλήρου παραγωγή τσιπ για άλλες εταιρείες.
Μπορούμε να πούμε ότι η κίνηση του Morris αντιπροσώπευε μια αλλαγή παραδείγματος για τον κόσμο των τσιπ, ανοίγοντας τις πόρτες σε σενάρια που δεν είχαν ξαναδεί. Η παρουσία μιας πραγματικότητας όπως η TSMC επέτρεψε τη γέννηση μικρών εταιρειών, αλλά παρόλα αυτά πρόθυμες να εισέλθουν σε μια προηγουμένως ανέφικτη αγορά. Η κατασκευή εργοστασίων τσιπ απαιτεί δισεκατομμύρια δολάρια σε επενδύσεις καθώς και εργατικό δυναμικό υψηλής εξειδίκευσης. Αντίθετα, η γέννηση του επιχειρηματικού μοντέλου σήμαινε τη δυνατότητα να πληρωθεί κάποιος άλλος για να του παράγει τις μάρκες.
Εργοστάσιο τσιππαραγωγών
Ως εκ τούτου, η TSMC είναι από όλες τις προθέσεις και τους σκοπούς ο πρώτος κατασκευαστής τσιπ στην ιστορία. Ο ορισμός "fab" (ή επίσης "καθαρό παιχνίδι“) Υποδεικνύει όλες εκείνες τις εταιρείες που ασχολούνται αποκλειστικά με την κατασκευή τσιπ τρίτου μέρους. Εμπίπτει σε αυτή την κατηγορία κυρίως TSMC, επί του παρόντος ο ηγέτης του κλάδου με δημοσίευση: σύμφωνα με τα στοιχεία πωλήσεων, η ταϊβανέζικη εταιρεία κατασκευής τσιπ κατέχει περισσότερο από το 50% της αγοράς. Σχεδόν όλα τα SoC που βρίσκουμε σε smartphone, tablet και notebook βγαίνουν από τα εργοστάσιά της, καθώς και CPU και GPU που υπάρχουν σε πολλούς υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, επεξεργαστές, κάρτες γραφικών και κονσόλες.
Επίσης στο νησί της Ταϊβάν βρίσκουμε UMC (United Microelectronics Corporation), ένας άλλος ιστορικός κατασκευαστής fab που παράγει κυρίως τσιπ για ηλεκτρονικά προϊόντα όπως οικιακούς αυτοματισμούς, εξοπλισμό συνδεσιμότητας, παιχνίδια, ρολόγια κ.λπ. Ένα άλλο αξιοσημείωτο όνομα είναι αυτό του GlobalFoundries, ένα πλευρό αποκολλημένο από τη μητρική εταιρεία AMD (για το οποίο μιλάω στην επόμενη παράγραφο). Και φυσικά, εκτός από την ίδια την AMD, στους πελάτες της περιλαμβάνονται εταιρείες όπως η Qualcomm, η MediaTek, η NXP Semiconductors, η Qorvo, η Cirrus Logic και η Broadcom.
Παραμένοντας στην Ασία, μπορεί να πιστεύετε ότι η Κίνα είναι μία από τις χώρες αναφοράς στην παραγωγή τσιπ, αλλά αυτό δεν ισχύει. Σε αντίθεση με την Ταϊβάν και τη Νότια Κορέα, το έθνος του Xi Jinping δεν κατάφερε να γίνει τόσο ανταγωνιστικό. Μέχρι σήμερα, η μόνη εταιρεία με αξιοπρεπές μερίδιο αγοράς είναι SMIC (Semiconductor Manufacturing International Corporation), της οποίας οι πιο γνωστοί πελάτες είναι οι Qualcomm, Broadcom και Texas Instruments.
Αυτά που μόλις σας είπα είναι τα κύρια ονόματα στην κατηγορία fab chipmaker. Άλλες μικρότερες εταιρείες που ανήκουν σε αυτόν τον όμιλο είναι η Huahong Group, η PSMC, η VIS, η Tower Semiconductor και η DB HiTek.
Fabless chipmaker
Με την εξάλειψη των φραγμών εισόδου στον κόσμο των ημιαγωγών χάρη στην TSMC, η έννοια του παραμυθένιος κατασκευαστής τσιπ. Το πλεονέκτημα αυτής της διαφοροποίησης πηγαίνει και στα δύο μέρη: ενώ οι fab εταιρείες μπορούν να ειδικεύονται στη φυσική κατασκευή, οι fabless εταιρείες μπορούν να αφοσιωθούν στη σκέψη, τη μηχανική και τον «σχεδιασμό» τσιπ. Μόλις δημιουργηθούν αυτά τα «σχέδια», η εταιρεία fabless τα στέλνει στο fab που τα κατασκευάζει φυσικά και τα προμηθεύει.
Όπως ήταν αναμενόμενο, η γέννηση της αγοράς fabless δεν θεωρήθηκε ευνοϊκά από τις fab εταιρείες της εποχής. Παραδειγματική είναι η περίπτωση του Jerry Sanders, συνιδρυτή της AMD, και η δήλωσή του "οι πραγματικοί άντρες έχουν εργοστάσια". Προφανώς η ιστορία δεν του έχει αποδείξει ότι έχει δίκιο, γιατί από τη δεκαετία του '90 και μετά έχουμε γίνει μάρτυρες της γέννησης πολυάριθμων εταιρειών fabless. Τα πρώτα στην ιστορία είναι τα Chips and Technologies και το Xilinx, ενώ στον κόσμο των smartphone τα δύο ιστορικά ονόματα είναι χωρίς αμφιβολία το Californian Qualcomm και Ταϊβανέζικα MediaTek. Εάν διαθέτετε smartphone ή tablet, το SoC μέσα σε αυτό πιθανότατα προέρχεται από μία από αυτές τις δύο εταιρείες.
Εναλλακτικά, μπορεί να έχετε iPhone ή iPad. Αν ναι, υπάρχει ένα ιδιόκτητο τσιπ μέσα μήλο, μια άλλη από τις μεγαλύτερες εταιρείες στον κόσμο των μύθων. Όλα τα τσιπ που οδηγούν το τεράστιο οικοσύστημα του Κουπερτίνο προέρχονται από εργοστάσια της TSMC, αφού επέλεξε να βασιστεί στα εργοστάσια της Ταϊβάν το 2011. Μια κίνηση που πέρασε επίσης από τον κόσμο των κινητών σε αυτόν των υπολογιστών, αφού η Apple αντικατέστησε τις λύσεις Intel με τα δικά της τσιπ Apple Silicon (που κατασκευάζονται επίσης από την TSMC).
Μια άλλη πιθανότητα είναι να έχετε ένα προϊόν Huawei: σε αυτήν την περίπτωση, τα chipset Kirin κατασκευάζονται από το αποκλειστικό τμήμα του HiSilicon. Και ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, μιλάμε για έναν από τους πολλούς πελάτες που βασίζονται στη φυσική παραγωγή της TSMC. Ωστόσο, από τότε που έπεσε θύμα της απαγόρευσης των ΗΠΑ, η Huawei συμπεριλήφθηκε στη λίστα οντοτήτων και μαζί της και το HiSilicon. Αυτό σημαίνει ότι η Huawei δεν μπορεί πλέον να έχει τα τσιπ που παράγονται από την TSMC και από όλους τους κατασκευαστές τσιπ που χρησιμοποιούν τεχνολογίες που προέρχονται από την Αμερική. Γι 'αυτό, UNISOC είναι ο κορυφαίος κατασκευαστής μύθων στην Κίνα και φημολογείται ότι μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της Κίνας στην αγορά τσιπ.
Αν μεταφερθούμε στο σύμπαν του κυβερνοχώρου, οι κύριες εταιρείες fabless είναι AMD, NVIDIA e Broadcom. Σας είπα για το πώς η AMD επέκρινε το fab / fabless επιχειρηματικό μοντέλο. Αλλά μεταξύ 2008 και 2009 αποφάσισε να μετασκευάσει εκ των υστέρων και, για να παραμείνει ανταγωνιστική, να αποσπάσει το τμήμα ημιαγωγών της ως ανεξάρτητη οντότητα, δηλαδή τα προαναφερθέντα GlobalFoundries.
Κατασκευαστής τσιπ IDM
Συμπερασματικά, αν και δεν είναι πλέον διαδεδομένο, είναι απαραίτητο να αναφέρουμε την κατηγορία των Κατασκευαστής τσιπ IDM. Το ακρωνύμιο σημαίνει Integrated Device Manufacturer, δηλαδή κατασκευαστές τσιπ «παλιομοδίτικων». Αναφέρομαι στο είδος της επιχείρησης με την οποία γεννήθηκε αυτή η αγορά, δηλαδή οι παραγωγοί που καλύπτουν ολόκληρη την αλυσίδα παραγωγής, από τη σύλληψη μέχρι την κατασκευή των τσιπς. Επιπλέον, πολύ συχνά η παραγωγή χρησιμοποιείται από την ίδια εταιρεία, χωρίς επομένως να πωλούνται τα τσιπ σε άλλες εταιρείες.
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει ιστορικούς γίγαντες όπως η IBM, η NEC και η Texas Instruments. Η AMD δεν ήταν από τότε που γεννήθηκε το GlobalFoundries, ενώ Intel εξακολουθεί να είναι ως επί το πλείστον παραγωγός IDM. Μεταξύ άλλων, μόλις πρόσφατα έγινε λόγος για το πώς θα μπορούσε η Intel να φέρει τα εργοστάσιά της και στην Ιταλία.
Ολοκληρώνω με το πιο άτυπο όνομα στην κατηγορία IDM: αυτό του Samsung, της οποίας η παραγωγή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων οφείλει ένα μεγάλο μέρος των κερδών της. Με εξαίρεση μερικά μοντέλα, όλα τα smartphone και τα tablet της περιέχουν ιδιόκτητα τσιπ Exynos. Η πρώτη ήρθε το 2010 με την κυκλοφορία του Samsung Galaxy S, του οποίου το φύλλο προδιαγραφών οδηγήθηκε από το Hummingbird S5PC110. Στη συνέχεια, το S5PC110 μετονομάστηκε σε Exynos 3 Single, αλλά το πρώτο SoC με την επωνυμία Exynos έφτασε το επόμενο έτος με το Exynos 4210 Dual το οποίο βρήκαμε στα Samsung Galaxy S2 και Galaxy Note. Ένα ιστορικό τσιπ με τον δικό του τρόπο, γιατί ήταν το πρώτο που η Samsung αποφάσισε να πουλήσει σε άλλη εταιρεία. Ίσως μερικοί από εσάς να το θυμάστε αυτό, επειδή το Exynos 4210 Dual ήταν το SoC στο πλοίο Meizu MX. Η συνεργασία με τη Meizu συνεχίστηκε μέχρι το 2018, με μοντέλα όπως MX2, MX3, MX4 Pro, Pro 5, Pro 6, M6s και 15 Plus. vivo έχει χρησιμοποιήσει τσιπ όπως Exynos 880 σε Y51s, Y70s και Y70t, Exynos 980 σε S6 και X30 και 1080 σε X60 και X70, αλλά φαίνεται ότι η Samsung δεν είναι πλέον διατεθειμένη να προμηθεύει τσιπ υψηλών προδιαγραφών στους ανταγωνιστές της.
⭐️ Ανακαλύψτε το καλύτερες προσφορές στο διαδίκτυο χάρη στο αποκλειστικό μας κανάλι Telegram.
