在过去的几年里,世界一直在努力解决缺乏半导体的问题,而半导体是在金属和隔离物之间导电的物质。 最著名的半导体是硅。
如果将此概念与电子设备相关联,那么关键的半导体是处理器和其他微电路,它们几乎存在于人们每天使用的所有设备中,从智能手机到汽车。
2021 年,半导体的销售额创下了世界纪录。 电子产品生产也蓬勃发展,数以亿计的复杂半导体被游戏机吞噬。 生产的 GPU 数量增长到前所未有的水平,Nvidia 等主要制造商的产量创下历史新高。
尽管如此,电子产品价格飞涨,相关产品制造商仍在苦苦寻找半导体。
加密货币矿工:有罪还是无罪?
人们习惯于不仅提及而且将全球 GPU 卡和半导体短缺归咎于加密货币矿工。 值得称赞的是,矿工们会购买大量的图形处理单元,有时会一次清空整个商店。
一些严重感受到卡片短缺的国家已经在与加密货币挖矿作斗争。
同时,制造商本身并没有采取如此明确的立场。 AMD 首席执行官 Lisa Su 在 2021 年 6 月表示,矿工对于某些 GPU 卡的缺失甚至完全缺失远非有罪。 她说,他们对市场的影响一般很小,不超过总需求的5%-10%。
位于瑞士的数字资产技术公司 White Rock Management 的首席执行官 Andy Long 同意 Su 的观点,即挖矿并不完全是罪魁祸首:
“GPU 对以太坊和其他山寨币挖矿的需求仍然很高。 英伟达公布的对矿工使用的传统 GPU 百分比的估计是个位数,但真实数字可能高于这个数字——大约 20%。”
GPU 卡短缺的另一个重要因素是 COVID-19 大流行。 供应链表明,由于许多员工开始在家工作,购买者的数量增加得如此之多,以至于图形处理器——家用电脑中的一个关键部件——直接从销售中消失了。
然而,矿工对 GPU 卡的胃口情况在今年年初开始出现明显变化。
首先,这种变化是由于以太坊(ETH)切换到股权证明(PoS)协议,该协议定于 2022 年夏天进行。
目前,以太坊区块链由矿工解决加密货币难题并随后获得奖励来维护,奖励的价值是根据每个单独 GPU 的哈希率计算的。
这称为工作量证明(PoW)。 一旦以太坊切换到新协议,将不再需要矿工,因为加密货币持有者将根据他们持有的代币数量验证区块交易。
由于以太坊挖矿将不再需要 GPU 卡,一旦以太坊 2.0 生效,对它们的需求将大幅减少。
这种需求的转变已经非常明显。 2022 年前两个月,英伟达的 GPU 卡销量与 2021 年相比下跌了 75%,原因是过去购买此类卡的大型矿业公司已停止购买。 这也意味着英伟达将被迫将 GPU 卡重定向到游戏领域并降价。
价格下跌还有其他原因。 今年4月以来,美国已将来自中国的商品供应的进口关税降低25%。 美国是 GPU 市场的主要参与者之一,英伟达、AMD 和英特尔等公司在该市场运营,因此关税削减导致 GPU 卡价格下跌。
美国宇航局格伦研究中心的洁净室。 这种洁净室对于半导体晶片制造是必不可少的。
在经过两年的远程工作后人们逐渐返回办公室以及需要在家中拥有一台现代计算机以舒适地执行工作职责的背景下,买家对这些卡的兴趣也在下跌。
“专用挖矿卡现在也占了很大一部分,”Long 说,“这些卡没有视频输出,仅用于数据处理。 我们第一次看到这些是在 2017 年推出的专用 Pascal 架构卡,例如 P106 和 P104。 现在,Nvidia CMP 系列明确针对矿工——一些专用的高端 SKU 仅适用于那些愿意下达数千万美元订单的人。 专用游戏卡的短缺与游戏核心目的的简单供需有关 – 以及人们使用游戏卡进行渲染和 AI 任务的“HPC”类型应用程序。”
赤字尚未结束
GPU卡短缺问题的解决方案听起来很简单:生产商需要制造更多的卡来满足需求。 然而,在实践中,情况并非如此。 问题之一是用于生产芯片的硅晶片的供应。 2019年对晶圆的需求比较低,但到了2020年,全球进入隔离区后,对电脑、平板、电视等需要芯片的设备的需求急剧上涨。 对晶圆的需求增长如此之快,以至于第二大晶圆制造商 Sumco Corp 表示,其生产预定到 2026 年。
三星在中国西安的 300 毫米晶圆厂,2014 年 5 月。来源:iTers News
然而,处理器、GPU 卡和存储卡的生产需要的不仅仅是硅片。 乌克兰战争行动开始后,世界半导体制造商面临着霓虹灯短缺的问题,而霓虹灯对于制造芯片的激光系统的运行是必不可少的。 问题在于,Ingas 和 Krion 这两家俄罗斯公司生产了全球 45%–54% 的含氖气混合物供应。 全球制造商将如何寻找摆脱这种局面的方法尚不清楚。
2022年3月,一些专家认为半导体短缺可能会在2023年结束。尤其是最大的计算机内存和计算机数据存储生产商之一美光科技的负责人认为,从今年开始,制造商将能够建立增加大量芯片股票并安排供应。 到 2023 年,此类问题将不复存在,全球企业将基本能够达到疫情前的生产水平。
但乌克兰的局势可以阻止这种复苏,使芯片的赤字加倍,迫使价格重新焕发活力。 最近,英特尔声称它已经储存并继续监控供应中断,同时试图寻找替代的霓虹灯来源。 三星表示部分工厂可能面临短缺,生产用于台积电和三星使用的打印芯片的扫描仪的荷兰 ASML 并没有掩饰他们的担忧,并表示未来两年生产商可能面临主要机械短缺的问题设备。
那么在不久的将来,半导体会发生什么,设备也会发生什么? GPU 市场可能会从 COVID-19 大流行和矿工需求下跌中恢复过来,但全球事件再次使制造商因缺乏用于生产设备的组件而受到考验。 当然,值得相信的是,企业会找到原材料并建立新的供应链,但没人能预测这会在多长时间内发生。 无论如何,半导体的短缺似乎还在继续,GPU卡的价格会再次上涨,但在这种情况下,矿工将与此无关。
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