AI-boomet skaber chipmangel, selv med TSMC’s enorme fabriksudbygning

AI-boomet presser ikke blot verdens mest avancerede chipfabrikker. Det presser hele kæden omkring dem: avanceret pakning, hukommelse til datacentre, produktionsudstyr, el- og vandforsyning samt specialiseret bygge- og procespersonale. Derfor er TSMC’s udbygning med omkring 20 fabrikker – 13 i Taiwan og fem til seks i udlandet – meget stor, men ikke i sig selv nok til hurtigt at fjerne kapacitetsknapheden.

Flere fabrikker løser ikke alle flaskehalse

Nye fabrikker leverer først kapacitet efter flere års byggeri, installation af udstyr og produktionsindkøring. Samtidig består en AI-accelerator ikke kun af en avanceret logikchip. Den kræver også knap CoWoS-pakning – en avanceret teknologi, der forbinder chip og hukommelse – samt store mængder specialiseret hukommelse til datacentre.

Det betyder, at kapaciteten skal vokse nogenlunde samtidigt i alle led. Hvis der mangler pakningskapacitet eller hukommelse, kan leveringen af færdige AI-systemer stadig være begrænset, selv når waferproduktionen stiger. 5

Arbejdskraft, vand og energi sætter tempoet

Fabriksudbygning handler ikke alene om at finansiere bygninger og købe maskiner. TSMC har peget på mangel på byggearbejdere som en konkret udfordring for udvidelsen i Arizona. 2

I Taiwan har selskabet samtidig fremhævet mangel på kvalificerede medarbejdere og usikkerhed om vandforsyning. Branchen taler i den sammenhæng om fem centrale knapheder: vand, strøm, arbejdskraft, arealer og talent. Når mange fabrikker bygges parallelt, skærpes konkurrencen om entreprenører, ingeniører, leverandører, energi og industrijord. 1

CoWoS og hukommelse er svære at opskalere

CoWoS er særligt vanskelig at udvide, fordi processen kræver meget præcis integration af logik og hukommelse, og fordi udbyttet – andelen af fejlfrie enheder – er afgørende. TSMC forventede tidligere en gennemsnitlig årlig vækst på over 80 procent i CoWoS-kapaciteten fra 2022 til 2027, hvilket illustrerer, hvor hurtigt dette led skal udbygges. 4

Også hukommelsesmarkedet er under pres. AI-datacentre øger efterspørgslen efter højtydende produkter hurtigere, end leverandørerne kan etablere og kvalificere ny kapacitet. SK Groups formand Chey Tae-won har vurderet, at wafermanglen kan fortsætte frem mod omkring 2030, fordi det tager mindst fire til fem år at bygge yderligere kapacitet. Han anslog desuden, at udbuddet af wafere ligger mere end 20 procent under efterspørgslen. 56

Producenterne kan få mere ud af fabrikkerne – men ikke trylle ny kapacitet frem

TSMC kan bruge AI i selve produktionen til blandt andet processtyring, udnyttelse af udstyr, hurtigere fejlidentifikation og fabriksplanlægning. Sådanne tiltag kan forbedre udbytte og få mere salgbart output ud af de eksisterende maskiner.

Men de erstatter ikke fysiske investeringer i rene rum, avanceret produktionsudstyr, pakningslinjer, elnet, vandinfrastruktur og fagfolk. Produktivitetsforbedringer kan derfor afhjælpe presset, men ikke alene lukke kapacitetsgabet.

SK undersøger flere muligheder i udlandet

SK Group overvejer yderligere investeringer i hukommelsesproduktion uden for Sydkorea, herunder en mulig ny fabrik i Japan. Koncernen har også åbnet for fælles produktion samt forsknings- og udviklingssamarbejde med den japanske NAND-producent Kioxia. Der er dog tale om muligheder under overvejelse – ikke annoncerede, bindende investeringer. 9

Et kæmpe marked – men også en stor gennemførelsesrisiko

Knapheden understøtter i øjeblikket stærk omsætningsvækst i chipindustrien. SEMI, brancheorganisationen for halvlederudstyr og -materialer, har vurderet, at det globale chipmarked kan overstige 2 billioner dollar i 2030, drevet af AI-infrastruktur, avancerede logikchips, high-bandwidth memory og virksomheds-SSD’er. 10

Det er dog en prognose, ikke et sikkert udfald. TSMC’s egen tidligere vurdering var, at det globale marked ville overstige 1,5 billioner dollar i 2030. Forskellen viser, hvor afhængige de langsigtede estimater er af AI-efterspørgsel, priser og hastigheden, hvormed flaskehalsene i forsyningskæden bliver løst. 4

Kort sagt: TSMC bygger i et ekstraordinært tempo, men AI-efterspørgslen rammer en industri, hvor den langsomste del af kæden bestemmer tempoet. Flere waferfabrikker hjælper – men uden tilsvarende udbygning af pakning, hukommelse, forsyninger, udstyr og arbejdskraft kan manglen fortsætte.