Minulý týden oznámila Nvidia s velkou slávou, že vyrobila – nebo přesněji řečeno, výrobní linka TSMC pro ni vyrobila – první čipy GPU architektury Blackwell v továrně v Arizonském Phoenixu. Bylo to provázeno slavnostní akcí, u které byl přítomný šéf firmy Jen-Hsun Huang a viceprezident pro provoz TSMC Y. L. Wang. Otevírá se tím éra, v níž budou strategické AI procesory vyráběné „doma“, ovšem bude to s tím ještě složité.
Výroba GPU Blackwell samotná začala už loni v tchajwanských továrnách, takže nejde o nový produkt, ale jen o rozběhnutí jeho výroby také v továrně, kterou TSMC postavilo na území USA. Jak známo, současná americká administrativa by chtěla přesunout všemožný průmysl zpátky do země včetně tohoto pokročilého odvětví. Bylo by tedy vítané, kdyby Nvidia velký objem výroby AI GPU, který dnes TSMC zadává, přesunula do arizonské továrny, byť ta má o něco vyšší výrobní ceny kvůli vyšším nákladům.
Továrna TSMC v Arizoně aktuálně disponuje jenom 4nm výrobním procesem, ale v budoucnu má postupně dostávat i novější technologie, například 2nm a 1,6nm proces (technologie N2 a A16). Pro Blackwell ale stačí 4nm proces, protože Nvidia pro něj zvolila lehce zralejší a starší technologii. CEO firmy Nvidia Jen-Hsun Huang k události skromně řekl, že je to poprvé v nedávné historii, kdy je „ten úplně nejdůležitější čip“ vyráběný v USA.
Slavnostní oznámení prvního waferu s GPU Blackwell vyrobeného v USA
Háček výroby v USA
Nicméně, jakkoli jde o milník, ve skutečnosti mají tyto oslavy kaňku na kráse a zatím tato soběstačnost v praxi není tak skvělá, jak vypadá. V arizonské továrně se totiž nyní vyrábí wafery s GPU Nvidia, jde o ten krok výroby, kdy se na kulatou křemíkovou desku zvanou wafer tzv. optickou litografií (v tomto případě s technologií EUV) vytvoří tranzistory a poté kovové vrstvy čipů (wafer je později rozřezán laserem na jednotlivé čipy).
Toto je sice ta nejvíc high-tech část výroby pokročilých čipů, ale ne jediná. A v tom je háček. Jak upozornil například web techPowerUp, všechny tyto v USA „soběstačně“ vyrobené wafery musí být poté letecky transportovány zpátky na Tchaj-wan. USA totiž chybí linky pro navazující zpracování. Je možné, že běžná herní GPU by bylo možno dokončit i v USA, ale výkonné akcelerátory AI s pamětí typu HBM vyžadují pokročilé pouzdření (například s křemíkovým interposerem), které celé GPU sestaví do finální podoby. Nvidia u výpočetních GPU Blackwell používá technologii CoWoS-S (CoWoS je zkratka pro Chip on Wafer on Substrate).
Kapacity na toto pouzdření má TSMC na Tchaj-wanu a v USA chybí, takže v současné době má výroba čipů v továrnách na území USA v podstatě jen symbolický význam. Pravda, ještě je zde teoretická výhoda, že je nad výrobou větší možnost dohledu a USA mohou mít větší jistotu, že nedošlo k nějakému pokročilému pokusu o kompromitování vyráběných čipů.
Postupem času by nicméně mohla být do USA přesunuta i následná fáze výroby, takže pak už onen strategický význam továren na vlastním území bude reálnější. Pomoci by měla americká firma AMKOR, která v Arizoně pro továrnu TSMC postaví navazující pouzdřící a testovací linky, které dodají teď chybějící schopnost dokončení pokročilých GPU, zřejmě i s technologií podobnou CoWoS-S. TSMC počítá s tím, že tyto výrobní postupy bude u AMKORu „outsourcovat“ a celé je to plánováno ve spolupráci obou podniků. Tato továrna AMKORu má být dokončená v roce 2027 a výroba by v ní mohla dle plánů začít někdy od začátku roku 2028.
Nvidia B200, výpočetní GPU Blackwell
Pokud ale TSMC přímo nelicencuje AMKORu svou technologii, půjde asi o srovnatelný postup, ale se svými odlišnostmi. AMKOR totiž dlouhodobě vyvíjí vlastní technologie pokročilého pouzdření, na 2.5D a 3D technologiích s ním už před nějakými deseti lety spolupracovalo AMD a GlobalFoundries. I pokud by ale pouzdřící linka licencovala přesný postup od TSMC, bude nejspíš nutné u individuálních produktů vždy provést opětovnou validaci, než je bude možné začít na této technologii vyrábět. Ostatně takovým ověřením procházely i rozjezdy výroby v americké továrně TSMC.
Je proto možné, že přesun výroby do USA na tuto linku AMKORu budou různé firmy realizovat až u budoucích nových produktů a u těch již dnes vyráběných ponechají pouzdření na zámořských linkách. Minimálně to tak asi bude u konkurentů Nvidie, kteří si jednorázové náklady s validací a rozjezdem výroby nemohou rozpustit do tak velkého objemu prodejů.
První kroky na cestě
Sláva se startem výroby GPU Nvidia v Americe tedy nemá takový význam, jak to může vypadat (ostatně to také není výroba všech GPU Nvidia, ale jenom nějaké části, herní čipy asi budou dál tvořeny čistě na Tchaj-wanu). Je to ovšem část procesu, který k oné kýžené soběstačnosti může dospět. V tomto ohledu by nakonec celá operace s přesunem neměla skončit blamáží.
Jiná věc je, jaký bude ekonomický efekt. V současnosti je výroba v USA fakticky dražší – a tedy méně ekonomicky konkurenceschopná. Zda se to někdy podaří odbourat, je nejasné a spíš pochybné. Zůstává proto otázka, zda mají tlaky na přesun výroby ze zámoří domů opravdu smysl, případně zda by nebylo moudřejší tyto věci řešit jen u čipů, kde je lokální výroba opravdu potřebná kvůli strategické bezpečnosti.
