За последние пару лет мир столкнулся с нехваткой полупроводников — веществ, проводящих электричество между металлами и изолятами. Самый известный полупроводник — кремний.

Если соотносить это понятие с электронными устройствами, то ключевыми полупроводниками являются процессоры и другие микросхемы, присутствующие практически во всех устройствах, которыми люди пользуются каждый день, от смартфонов до автомобилей.

В 2021 году полупроводники установили мировой рекорд по объему продаж. Производство электроники также процветало: сотни миллионов сложных полупроводников были поглощены игровыми консолями. Количество произведенных графических процессоров выросло до невиданного уровня, а крупные производители, такие как Nvidia, достигли рекордно высокого уровня производства.

Несмотря на все это, цены на электронику взлетели до небес, а производители сопутствующих товаров изо всех сил пытались найти полупроводники.

Крипто-майнеры: виноваты или невиновны?

Стало привычным не только упоминать, но и обвинять майнеров криптовалюты в глобальном дефиците графических карт и полупроводников. К их чести, майнеры скупали огромное количество графических процессоров, иногда опустошая сразу целые хранилища.

Некоторые страны, которые остро ощущают нехватку карт, уже борются с майнингом криптовалюты.

В то же время сами производители не занимают столь определенной позиции. Генеральный директор AMD Лиза Су заявила в июне 2021 года, что майнеры далеко не виноваты в отсутствии и даже полном отсутствии некоторых карт GPU. По ее словам, их влияние на рынок в целом минимально и не превышает 5–10% от общего спроса.

Энди Лонг, генеральный директор White Rock Management, компании, занимающейся технологиями цифровых активов, расположенной в Швейцарии, согласился с Су, что виноват не только майнинг:

«Графические процессоры по-прежнему пользуются большим спросом для майнинга Ethereum и других альткоинов. Опубликованная Nvidia оценка доли традиционных графических процессоров, предназначенных для майнеров, выражается однозначными числами, но реальная цифра, вероятно, выше — где-то около 20%».

Еще одним важным фактором нехватки карт GPU является пандемия COVID-19. Цепочка поставок показала, что из-за того, что многие сотрудники стали работать дома, количество покупателей увеличилось настолько, что графические процессоры — важнейший компонент домашних компьютеров — просто исчезли из продажи.

Однако ситуация с аппетитом майнеров к GPU-картам начала заметно меняться в начале этого года.

Во-первых, это изменение связано с переходом Ethereum (ETH) на протокол Proof-of-Stake (POS), который намечен на лето 2022 года.

В настоящее время блокчейн Ethereum поддерживается майнерами, решающими криптографические головоломки и впоследствии получающими вознаграждение, значение которого рассчитывается в соответствии с хешрейтом каждого отдельного графического процессора.

Это называется доказательством работы (PoW). Как только Ethereum перейдет на новый протокол, майнеры больше не будут нужны, поскольку держатели криптовалюты будут проверять транзакции блоков на основе количества токенов, которые они ставят.

Поскольку карты GPU больше не будут нужны для майнинга эфира, после вступления в силу Ethereum 2.0 спрос на них резко снизится.

Этот сдвиг в спросе уже очень заметен. В первые два месяца 2022 года продажи графических карт Nvidia упали на 75% по сравнению с 2021 годом, поскольку крупные горнодобывающие компании, которые раньше покупали такие карты, перестали их покупать. Это также означает, что Nvidia будет вынуждена перенаправить карты GPU в игровой сектор и снизить цены.

Есть и другие причины снижения цен. С апреля этого года США снизили импортные тарифы на поставку товаров из Китая на 25%. Америка является одним из основных игроков на рынке графических процессоров, где работают такие компании, как Nvidia, AMD и Intel, поэтому снижение тарифов привело к снижению цен на графические карты.

Чистая комната в Исследовательском центре Гленна НАСА. Такие чистые помещения необходимы для производства полупроводниковых пластин.
Чистая комната в Исследовательском центре Гленна НАСА. Такие чистые помещения необходимы для производства полупроводниковых пластин.

Интерес покупателей к картам также снижается на фоне постепенного возвращения людей в офисы после двух лет удаленной работы и необходимости иметь дома современный компьютер для комфортного выполнения рабочих обязанностей.

«Выделенные карты для майнинга сейчас также составляют большую часть картины, — сказал Лонг. — Это карты без видеовыхода, которые предназначены исключительно для обработки данных. Впервые мы увидели их в 2017 году, когда были выпущены карты с выделенной архитектурой Pascal, такие как P106. и P104.Теперь линейка Nvidia CMP явно нацелена на майнеров - с некоторыми специализированными высокопроизводительными SKU, доступными только для тех, кто готов размещать заказы на десятки миллионов долларов.Нехватка специализированных игровых карт во многом связана с простым предложением и спрос на основную цель игр — а также приложения типа «HPC», где люди используют игровые карты для рендеринга и задач искусственного интеллекта».

Дефицит не закончился

Решение проблемы нехватки GPU-карт кажется простым: производителям нужно производить больше карт, чтобы удовлетворить спрос. Однако на практике это не так. Одной из проблем является поставка кремниевых пластин, из которых производятся чипы. В 2019 году спрос на пластины был достаточно низким, но в 2020 году, когда весь мир ушел на карантин, резко вырос спрос на компьютеры, планшеты, телевизоры и другую технику, для которой нужны чипы. Спрос на вафли вырос настолько, что Sumco Corp, второй по величине производитель вафель, заявил, что его производство запланировано до 2026 года.

Samsungs Xian, завод по производству 300-мм пластин в Китае, май 2014 г. Источник: iTers News
Samsungs Xian, завод по производству 300-мм пластин в Китае, май 2014 г. Источник: iTers News

Однако для производства процессоров, графических процессоров и карт памяти требуются не только кремниевые пластины. После начала военных действий в Украине мировые производители полупроводников столкнулись с нехваткой неона, необходимого для работы лазерных систем, используемых для создания чипов. Проблема в том, что две российские компании «Ингаз» и «Крион» производят 45–54% мировых поставок неонсодержащих газовых смесей. Как мировые производители будут искать выход из этой ситуации, пока неясно.

В марте 2022 года некоторые эксперты считали, что дефицит полупроводников может закончиться в 2023 году. В частности, глава Micron Technology, одного из крупнейших производителей компьютерной памяти и компьютерных хранилищ данных, считает, что начиная с этого года производители смогут строить накопить значительный запас чипсов, а также организовать поставки. В 2023 году таких проблем не будет и глобальные компании во многом смогут выйти на тот уровень производства, который был у них до пандемии.

Но ситуация в Украине может остановить это восстановление и удвоить дефицит чипсов, заставив цену расти с новой силой. Недавно Intel заявила, что накопила запасы и продолжает отслеживать перебои с поставками, пытаясь найти альтернативные источники неона. Samsung заявила, что некоторые заводы могут столкнуться с дефицитом, голландская ASML, производящая сканеры для печатающих чипов, которые используются TSMC и Samsung, не скрывала опасений и заявила, что в ближайшие два года производители могут столкнуться с нехваткой крупного оборудования. оборудование.

Так что же будет в ближайшем будущем с полупроводниками, а значит и с оборудованием? Рынок графических процессоров, вероятно, мог бы восстановиться после пандемии COVID-19 и снижения спроса со стороны майнеров, но глобальные события в очередной раз подвергают производителей испытанию нехваткой комплектующих для производства оборудования. Конечно, стоит верить, что бизнес найдет сырье и выстроит новые цепочки поставок, но никто не может предсказать, как скоро это может произойти. В любом случае дефицит полупроводников, похоже, сохранится, а цены на GPU-карты снова вырастут, но в этом случае майнеры будут ни при чем.

Источник