ปัญหาชิปขาดตลาดกำลังลามไปทุกวงการ ไม่ว่าจะเป็นวงการพีซี หรือวงการรถยนต์ และเหตุแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นในสัปดาห์นี้ก็อาจจะสร้างผลกระทบอีกขั้นเมื่อบริษัท Renesas Electronics ประกาศหยุดสายการผลิตเพื่อตรวจสอบโรงงาน

Renesas เป็นบริษัทผลิตชิปที่รวมเอาบริษัทผลิตชิปจากฮิตาชิ, มิตซูบิชิ, และเอ็นอีซี ปัจจุบันบริษัทยังเป็นซัพพลายเออร์รายใหญ่ให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ รองจาก NXP และ Infineon

ทางบริษัทระบุว่าหลังเกิดเหตุแผ่นดินไหว เบื้องต้นไม่พบความเสียหายในโรงงานแต่ก็ตัดสินใจหยุดเพื่อตรวจสอบ clean room ที่ใช้ผลิตชิปอีกครั้ง และยังไม่แน่ใจว่าจะเดินสายการผลิตได้อีกครั้งเมื่อใด

Jen Psaki เลขาธิการสำนักข่าวทำเนียบขาว เผยว่ารัฐบาล โจ ไบเดน วางแผนจะดำเนินการแก้ไขปัญหาการขาดแคลนชิปทั่วโลก ส่งผลกระทบต่อผู้ผลิตรถยนต์, ผู้ผลิตแล็ปท็อป และอุตสาหกรรม semiconductor ต่างๆ ซึ่งเป็นปัญหาที่ยิ่งเพิ่มขึ้นเมื่อเกิดโรคระบาด และคนต้องทำงานและเรียนที่บ้าน

มีรายงานข่าวว่าซัมซุงอาจตั้งโรงงานผลิตชิปแห่งใหม่ที่เมือง Austin รัฐเท็กซัส สหรัฐอเมริกา เพื่อแข่งขันในตลาดชิปขนาด 3nm กับ TSMC ที่เพิ่งสร้างโรงงานผลิตชิป 5nm ในรัฐแอริโซนา และกำลังขยายไปยัง 3nm เช่นกัน

ซัมซุงมีโรงงานผลิตชิปใน Austin อยู่แล้วตั้งแต่ปี 1997 โดยมีคนทำงานราว 10,000 คน ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการผลิตระดับ 14nm

Wall Street Journal ลงบทความว่าด้วยสถานการณ์ในอุตสาหกรรมการผลิตชิปตอนนี้ ที่กำลังประสบปัญหาซัพพลายไม่เพียงพอต่อดีมานด์ในทุกอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะอิเล็กทรอนิคส์หรือรถยนต์ก็ตาม ส่งผลให้ราคาชิปจะสูงขึ้นและต้องรอสินค้าใหม่นานมากขึ้น

ต้นตอคือดีมานด์ที่เพิ่มมากขึ้น จากทั้งการ work from home ทำให้แล็บท็อปกลับมาเติบโต ฝั่งผู้ให้บริการดาต้าเซ็นเตอร์และคลาวด์ก็ต้องเพิ่มฮาร์ดแวร์เพื่อรองรับพฤติกรรมที่เปลี่ยนไปเหล่านี้ด้วย ไม่รวมการมาถึงของสมาร์ทโฟน 5G

Financial Times รายงานข่าวว่า Huawei เตรียมสร้างโรงงานผลิตชิปของตัวเองที่เซี่ยงไฮ้ เพื่อแก้ปัญหาโดนสหรัฐอเมริกากีดกันเรื่องเทคโนโลยี

ตามข่าวบอกว่าโรงงานแห่งนี้จะดำเนินการโดยบริษัทพาร์ทเนอร์ Shanghai IC R&D Center (IRDC) ซึ่งเป็นบริษัทชิปจีนที่ได้รับการลงทุนจากรัฐบาลนครเซี่ยงไฮ้ ในระยะเริ่มต้นจะทดลองผลิตชิปที่ 45 นาโนเมตรก่อน แล้วเริ่มขยับเป็น 28 นาโนเมตรในช่วงปลายปี 2021 ซึ่งจะทำให้ Huawei สามารถผลิตสินค้ากลุ่มสมาร์ททีวีและ IoT ได้เอง จากนั้นจะเป็น 20 นาโนเมตรช่วงปลายปี 2022 สำหรับอุปกรณ์โทรคมนาคม 5G

กลายเป็นว่าฝ่ายที่กังวลที่สุดในดีล NVIDIA / Arm ไม่น่าใช่แค่บริษัทผลิตชิปที่กังวลในแง่การแข่งขัน แต่เป็นจีน ที่เกรงว่า Arm จะถูกการเมืองแทรกแซงและเกิดเหตุการณ์แบบเดียวกับที่ Huawei โดน

รองประธานของสมาคมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนเปิดเผยว่าดีไซน์หรือเทคโนโลยีของ Arm ถูกใช้งานในการพัฒนาและออกแบบชิปกว่า 95% ในจีน และการที่สหรัฐเป็นเจ้าของ Arm เป็นอะไรที่ไม่น่าไว้ใจ หากดูจากสิ่งที่สหรัฐทำกับ Huawei เช่นเดียวกับตัวแทนจาก HiSilicon หรือแม้กระทั่งสื่อของรัฐบาลจีนเองที่แสดงความกังวลในแบบเดียวกัน

ซัมซุงและ SK Hynix ผู้ผลิตชิปเซ็ตจากเกาหลีกำลังเป็นรายล่าสุดที่ถูกบีบจากกฎหมายของสหรัฐ ทำให้ไม่สามารถผลิตและส่งมอบชิปให้ Huawei หลังวันที่ 15 กันยายนนี้ตามกำหนด 120 วัน หลังออกกฎหมาย ซึ่งอาจครอบคลุมทั้งชิปเซ็ตและชิปความจำ

ไลน์ผลิตเซมิคอนดักเตอร์หมายเลข 2 ของซัมซุง ในเมืองพย็องแท็ก ที่มีพื้นที่กว่า 128,900 ตารางเมตร และเป็นไลน์ผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก เริ่มผลิตชิปความจำ DRAM LPDDR5 แบบ 16Gb (กิกะบิต) ด้วยกระบวนการ EUV (extreme ultraviolet) ขนาดการผลิต 10nm รุ่นที่สาม หรือที่เรียกว่าการผลิตแบบ 1z แล้ว

ซัมซุงระบุว่าชิป LPDDR5 แบบ 16Gb นี้ เป็นชิปหน่วยความจำรุ่นแรกที่มีการผลิตเป็นจำนวนมาก (mass production) ด้วยกระบวนการ EUV และเป็นชิปหน่วยความจำบนมือถือที่มีประสิทธิภาพและความจุสูง พร้อมรองรับ 5G และ AI ในอนาคต มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลถึง 6,400 Mb/s เร็วกว่าชิป 12Gb DRAM ที่มีความเร็ว 5,500 Mb/s อยู่ประมาณ 16 เปอร์เซ็นต์

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของจีนถือว่าตามหลังตะวันตกหรือแม้แต่ไต้หวันอยู่หลายปี และพอเกิดสงครามการค้ารอบนี้ก็ยิ่งเป็นตัวกระตุ้นให้จีนต้องแก้ปัญหานี้ ซึ่ง TSMC เป็นเป้าหมายหลักที่จีนจะดึงวิศวกรเก่ง ๆ มาทำงานด้วย

ล่าสุด Nikkei Asian Review รายงานว่า Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) และ Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co. (HSMC) ไปจนถึงบริษัทเซมิคอนดักเตอร์ของจีนอีกหลายบริษัทต่างดึงวิศวกรจาก TSMC รวมกันกว่า 100 คน ซึ่งเกินครึ่งของจำนวนนี้ทำงานกับ QXIC และ HSMC ที่สำคัญคือ 2 บริษัทนี้ได้ผู้บริหารที่เคยทำงานกับ TSMC มาบริหารด้วย

Microchip เปิดตัวชิป PolarFire SoC ที่เป็นชิป RISC-V รองรับลินุกซ์พร้อม FPGA ไปเมื่อต้นปีที่ผ่านมา และตอนนี้ก็เปิดตัวบอร์ดพัฒนาขายให้คนทั่วไปแล้วในชื่อ PolarFire SoC Icicle Kit

ตัวชิป PolarFire SoC เป็นชิป 5 คอร์ มี RISC-V RV64IMAC สำหรับตรวจสอบสถานะระบบหนึ่งคอร์ และ RV64GC สำหรับรันแอปพลิเคชั่นอีก 4 คอร์ แรมบนบอร์ดเป็น LPDDR4 2GB, สตอเรจมีทั้งแฟลชแบบ SPI 1Gb และ eMMC อีก 8GB (ใช้ SD แทนได้) ตัวชิปมาพร้อม FPGA ขนาด 254,000 logic element

อินเทอร์เฟซมีตั้งแต่งาน IoT อย่าง I/O 40 ขาแบบ Raspberry Pi, mikroBUS, SPI, I2C, CAN x 2, UART x 4, และ PCIe แบบ x4 อีกหนึ่งสล็อต พร้อมกิกะบิตอีเธอร์เน็ตอีก 2 พอร์ต

TSMC มีข่าวว่าเริ่มสร้างและลงทุนในโรงงานผลิตชิปขนาด 3 นาโนเมตรมาตั้งแต่ปลายปีที่แล้ว ล่าสุดแม้จะมีปัญหา COVID-19 แต่แผนการสร้างโรงงานยังคงเดินหน้าตามแผนเดิม

กำหนดการเบื้องต้นของ TSMC คือโรงงานจะเริ่มทดสอบการผลิตในราวปี 2021 ก่อนจะเริ่มผลิตจำนวนมากได้ราวครึ่งหลังของปี 2022 โดยปัจจุบัน TSMC อยู่ในช่วงการผลิตที่ขนาด 7 นาโนเมตรและกำลังอยู่ในช่วงขยายกระบวนการผลิตขนาด 5 นาโนเมตรให้มากขึ้น

ที่มา - DigiTimes

หลัง Huawei ถูกบีบมากขึ้นเรื่อย ๆ จากรัฐบาลสหรัฐเพราะไม่เพียงแต่ Qualcomm แต่รวมถึง TSMC ที่ผลิตชิปให้ HiSilicon ด้วย ล่าสุด Nikkei รายงานว่า Huawei กำลังพูดคุยอยู่กับ MediaTek และ UNISOC เพื่อแก้ปัญหานี้

เดิม Huawei ใช้ชิป MediaTek ในสมาร์ทโฟนระดับกลางถึงล่าง ขณะที่การพูดคุยครั้งนี้ก็เพื่อซื้อชิป 5G ระดับกลางจนถึงบน ขณะที่ MediaTek ก็กำลังประเมินว่ากำลังการผลิตและพัฒนาของตัวเองเพียงพอต่อความต้องการของ Huawei หรือไม่เพราะมียอดสั่งเพิ่มขึ้นจากปกติถึง 300%

ขณะเดียวกันดีลนี้ก็น่าจะช่วยให้ UNISOC ได้ลูกค้ารายใหญ่ หลังจากที่ผ่านมาชิปของ UNISOC ถูกใช้ในอุปกรณ์ขนาดเล็ก หรือสมาร์ทโฟน/แท็บเล็ตราคาถูกในตลาดเกิดใหม่เป็นหลัก

Samsung ตั้งโรงงานผลิตชิปใหม่ในเมือง พย็องแท็ก ทางใต้ของกรุงโซล เพื่อให้เป็นโรงงานสำคัญสำหรับการผลิตชิปขนาด 5 นาโนเมตร โดยใช้เทคโนโลยี Extreme Ultraviolet Lithography หรือ EUV และหวังประชันในตลาดผลิตชิปแบบ made-to-order ที่ TSMC ) ยังคงเป็นครองตลาดอยู่ในปัจจุบัน

Samsung เปิดแผนใช้งบประมาณ 116 พันล้านเหรียญสหรัฐในการพัฒนาสายพานการผลิตชิป ตั้งแต่ปี 2019 จุดมุ่งหมายเพื่อหันมาเป็นคอนแทรคผลิตชิปให้กับ Qualcomm และ Nvidia และประชันกับ TSMC และ Intel ในตลาดนี้

การประกาศสร้างโรงงานเมื่อวันพฤหัสที่ผ่านมา ประจวบเหมาะกับข่าวสหรัฐออกกฎให้บริษัทที่จะขายชิปให้จีน ต้องขออนุญาตก่อนพอดี ซึ่งกฎนี้อาจกระทบยอดขายของ TSMC ถึงสิบเปอร์เซ็นต์

ต่อเนื่องจากข่าวลือว่า TSMC ยอมทำตามคำสั่งสหรัฐ หยุดรับออเดอร์จาก Huawei โดยทางฝั่ง Huawei เตรียมสตอคล่วงหน้าไว้แล้วกว่า 1 ปีนั้น

ล่าสุดมีรายงานว่า Huawei ได้เร่งสั่งซื้อชิป 5 นาโนเมตรและ 7 นาโนเมตรจาก TSMC ล็อตใหญ่ (น่าจะเร่งสั่งก่อนคำสั่งรัฐบาลสหรัฐมีผลบังคับใช้) เป็นมูลค่ากว่า 700 ล้านเหรียญ

ปัจจุบันชิป Kirin ของ Huawei ผลิตที่ขนาด 7 นาโนเมตร ขณะที่ชิป 5 นาโนเมตรคาดว่าจะเป็นรุ่น Kirin 1000 ที่มีกำหนดออกในช่วงปลายปีนี้

ที่มา - Huawei Central

แม้จะมีวิกฤต COVID-19 แต่ฝั่งผลิตชิปของ Samsung ก็มียอดผลิตชิปมากขึ้นถึง 57.4% ในไตรมาสแรกของปีนี้ เมื่อเทียบกับไตรมาสแรกของปี 2019 โดยส่วนมากเป็นชิป DRAM และชิป NAND flash ทำให้ Samsung มีส่วนแบ่งในตลาด DRAM เพิ่มเป็น 44.1% เทียบกับ 43.5% ในไตรมาสสุดท้ายของปี 2019

Samsung เป็นบริษัทผลิตชิปหน่วยความจำที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบัน โรงงานผลิตชิปของ Samsung ใช้กำลังผลิตถึง 100% ในช่วงไตรมาสแรกของปี 2020 ผลิตชิปไปถึง 277.4 พันล้านชิ้น เมื่อเทียบกับ 176.2 พันล้านชิ้น ในไตรมาสแรกของปีที่แล้ว

Cinno Research บริษัทวิจัยตลาดของจีนรายงานผลยอดขาย และส่วนแบ่งตลาดของบริษัทผลิตชิปในไตรมาสแรก ปี 2020 ว่า HiSilicon บริษัทลูกของ Huawei มียอดขายและส่วนแบ่งตลาด แซง Qualcomm บริษัทชิปเจ้าตลาดของอเมริกาได้แล้ว

HiSilicon มียอดจำหน่ายชิปสมาร์ทโฟนในไตรมาสแรกของปีเพิ่มจาก 22.17 ล้านชิ้นในปี 2019 เป็น 22.21 ล้านชิ้นในปีนี้ ที่แม้ยอดจำหน่ายจะเพิ่มขึ้นแค่ 0.04 ล้านชิ้น แต่เป็นบริษัทผลิตชิปรายเดียว ที่มียอดจำหน่ายชิปเพิ่มขึ้นในไตรมาสแรกของปีนี้ ท่ามกลางวิกฤต COVID-19 ทำให้ส่วนแบ่งตลาดเพิ่มเป็น 43.9% แซง Qualcomm ที่มีส่วนแบ่งตลาดเหลือ 32.8% จาก 48.1% ในไตรมาสแรกของปี 2019

TSMC ผู้ผลิตชิปสัญชาติไต้หวันเปิดเผยในรายงานงบการเงินให้กับผู้ถือหุ้นว่าเริ่มกระบวนการวิจัยและพัฒนาในกระบวนการผลิตขนาด 2 นาโนเมตรแล้ว รวมถึงศึกษาความเป็นไปได้ในกระบวนการผลิตที่จะเล็กกว่า 2 นาโมเมตรด้วย

ปัจจุบัน TSMC อยู่ในช่วงการผลิตที่ขนาด 7 นาโนเมตรและกำลังอยู่ในช่วงขยายกระบวนการผลิตขนาด 5 นาโนเมตรให้มากขึ้น และเริ่มสร้างโรงงานสำหรับกระบวนการผลิตด้วยเทคโนโลยีขนาด 3 นาโนเมตรไปแล้ว ขณะที่ 7 นาโนเมตรของ Intel ยังต้องรอถึงปี 2021

ที่มา - DIgiTimes via Tom's Hardware

หลังจากที่เป็นเพียงทฤษฎีมานานกว่า 50 ปี ว่าซิลิคอนที่มีโครงสร้างผลึกแบบหกเหลี่ยมที่เปล่งแสงได้ (light-emitting silicon) จะเป็นอนาคตของวงการชิป เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะเชื่อมวงจรแสงเข้ากับชิปซิลิกอนแบบเดิมๆ

ชิปปัจจุบัน ที่ใช้อิเล็กตรอนเป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลระหว่างทรานซิสเตอร์จะเกิดความร้อนเมื่ออิเล็กตรอนเจอกับแรงต้านทานในตัวกลางเช่นทองแดง การใช้แสงแทนอิเล็กตรอนจะทำให้สามารถสร้างชิปที่ใช้อนุภาคของแสงหรือโฟตอนเป็นตัวกลางในการส่งข้อมูลแทนอิเล็กตรอนได้ และจะไม่มีปัญหาเรื่องแรงต้านทาน เพราะโฟตอนไม่มีทั้งมวลและประจุ และจะทำการส่งข้อมูลภายในชิปหรือระหว่างชิป ได้เร็วขึ้นเป็นหลัก 1,000 เท่า

George Davis ซีเอฟโอของอินเทลไปพูดที่งานประชุมของ Morgan Stanley ยอมรับว่าอินเทลล้าหลังคู่แข่งในเรื่องกระบวนการผลิต เขาคาดว่าอินเทลจะกลับมา "ตีเสมอ" ในเรื่องกระบวนการผลิต (process parity) เมื่อเริ่มผลิตชิประดับ 7 นาโนเมตรในช่วงปลายปี 2021 และจะพลิกกลับมาแซงได้ตอน 5 นาโนเมตรช่วงหลังจากนั้น (ไม่ระบุช่วงเวลา)

Davis บอกว่าตอนนี้อินเทลเข้าสู่ยุค 10 นาโนเมตรแล้ว โดยนับจาก Ice Lake (Core 10th Gen) แม้ยังมีชิปส่วนที่ใช้ 14 นาโนเมตรอยู่เยอะก็ตาม ขั้นถัดไปอินเทลจะปรับปรุงกระบวนการผลิตเป็น 10nm+ (เพิ่มตัว +) ในชิป Tiger Lake ที่จะวางขายในปี 2020 นี้

ปีที่แล้วกูเกิลเปิดตัวชิปเร่งความเร็วปัญญาประดิษฐ์ในแบรนด์ Coral มาตั้งแต่ปีที่แล้ว แต่ก่อนหน้านี้มีขายเฉพาะชุดพัฒนา ปีนี้กูเกิลก็ประกาศเตรียมวางขายชิปสำหรับผู้ผลิตนำไปประกอบเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว โดยมี 2 รูปแบบ

เรารู้จักซัมซุงในฐานะผู้ผลิตสมาร์ทโฟนอันดับหนึ่งของโลก แต่อีกสมรภูมิใหญ่ที่ซัมซุงกำลังสู้ศึกอยู่คือธุรกิจรับจ้างผลิตชิป ซึ่ง Samsung Foundry มีส่วนแบ่งตลาดเป็นอันดับสองที่ราว 18% ยังตามหลังผู้นำตลาด TSMC ที่มีส่วนแบ่งมากกว่าครึ่ง

เหตุนี้ทำให้ซัมซุงต้องลงทุนอัพเกรดโรงงานครั้งใหญ่เพื่อให้ต่อสู้กับ TSMC ได้ การอัพเกรดกระบวนการผลิตเป็น extreme ultraviolet lithography (EUV) ต้องใช้เงินลงทุนมากถึง 1.16 แสนล้านดอลลาร์ (3.5 ล้านล้านบาท) ในช่วงเวลา 10 ปีข้างหน้า แต่ก็ต้องทำเพื่อให้บริษัทสามารถแข่งขันต่อไปได้

ซัมซุงประกาศความร่วมมือกับ Baidu ผลิตชิป Baidu KUNLUN สำหรับการประมวลผลปัญญาประดิษฐ์ด้วยเทคนิคการแพ็กเกจชิปแบบ I-Cube ของซัมซุงทำให้เชื่อมต่อหน่วยประมวลผลเข้ากับความจำได้ประสิทธิภาพสูง

ชิป KUNLUN สามารถคำนวณได้ 260 TOPS (ไม่ระบุประเภทคำสั่งอาจจะเป็น integer 8 บิต) และสามารถส่งข้อมูลจากหน่วยความจำได้สูงถึง 512 กิกะไบต์ต่อวินาที กินพลังงานสูงสุด 150 วัตต์ โดยประสิทธิภาพการรันโมเดลปัญญาประดิษฐ์ (inference) ที่ชื่อว่า Ernie ซึ่งเป็นโมเดลประมวลผลภาษาสูงกว่าการใช้ชิปกราฟิกสามเท่าตัว

Panasonic ในยุคแรกๆ ผลิตหลอดไฟภายใต้แบรนด์ National และต่อมาก็เข้าสู่ธุรกิจผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในปี 1952 แต่ระยะหลังธุรกิจนี้ก็ทำบริษัทขาดทุนมาโดยตลอด

ล่าสุด Panasonic ก็ไปต่อกับตลาดนี้ไม่ไหว ตกลงขายธุรกิจผลิตเซมิคอนดักเตอร์ให้บริษัท Nuvoton Technology จากไต้หวันเป็นมูลค่า 250 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือราว 7.57 พันล้านบาทโดยรับเป็นเงินสดทั้งหมด ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผนลดค่าใช้จ่าย 1 แสนล้านเยน หรือราว 2.78 หมื่นล้านบาท ภายในต้นปี 2022

ตอนเดือนมีนาคม ซัมซุงประกาศเปิดตัว DRAM ความจุ 12GB ไปแล้ว ตอนนี้ซัมซุงจัดการรวม DRAM นั้นเข้ากับชิปหน่วยความจำ UFS 2.1 เป็นชิป uMCPs (UFS-based multichip packages) รุ่นใหม่ที่มีความจุ 10GB และ 12GB ด้วยกัน จากที่เคยทำได้มากสุดเพียง 8GB และจะติดตั้งในสมาร์ทโฟนระดับกลางมากขึ้น

ตั้งแต่สงครามการค้าที่ลามไปจนถึงการถูกสั่งห้ามบริษัทอเมริกันทำธุรกิจกับ Huawei จนส่งผลให้ Huawei หมดสิทธิใช้ชิป ARM จนเป็นประเด็นว่า Huawei และจีนอาจต้องพัฒนาสถาปัตยกรรมด้านนี้เองและลดการพึ่งพาตะวันตก

Zhou Zhiping ศาสตราจารย์ด้านวงจรไฟฟ้าขนาดเล็กจากมหาวิทยาลัยปักกิ่งให้สัมภาษณ์ South China Morning Post ระบุว่าจีนต้องใช้เวลาอีกราว 5-10 ปีเพื่อตามสหรัฐให้ทันในด้านการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ ไม่ใช่แค่ในแง่เทคโนโลยีแต่ในแง่ทั้งอีโคซิสเต็มและซัพพลายเชน ตัวอย่างง่าย ๆ ที่ Zhou ยกมาคือจีนเพิ่งผลิตได้ 14 นาโนเมตร ขณะที่สหรัฐหรือไต้หวันทำได้ถึง 7 และ 5 นาโนเมตรไปแล้ว