mercoledì, Aprile 24, 2024
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Come un piccolo villaggio cinese ha rivoluzionato l’industria dei semiconduttori

Un nuovo paradigma che ha consentito la nascita e lo sviluppo di aziende del calibro di Apple, NVIDIA e AMD. E che non è escluso venga preso ad esempio da altre industrie, prima tra tutte quella automobilistica. 

Dopo oltre vent’anni di dissidi, si sono ritrovati e stretti la mano i fondatori di TSMC Morris Chang e di UMC Robert Tsao.

Ai più due sconosciuti, così come poco noti sono i nomi delle aziende da loro fondate quasi 40 anni fa in una zona paludosa dell’isola di Taiwan, infestata da mosche e serpenti.

Una zona scelta dal governo di allora per dare vita all’Hsinchu Science Park, un’area destinata alle aziende della nascente industria locale dell’elettronica e dei semiconduttori, una sorta di Silicon Valley taiwanese.

E se nell’area californiana a sud di San Francisco sono nati i primi semiconduttori e circuiti integrati, a Hsinchu è nato il concetto di “fonderia”, destinato a cambiare radicalmente la moderna industria dei semiconduttori, un nuovo paradigma che ha consentito lo sviluppo di campioni come Apple e NVIDIA e che potrebbe causare la scomparsa di giganti del calibro di Intel.

Un modo nuovo di pensare alla produzione di chip, separando la fase di ideazione e progettazione da quella produttiva, che ha visto protagonisti proprio Chang e Tsao.

L’incontro è avvenuto durante i festeggiamenti per i 40 anni di attività del Parco Tecnologico taiwanese di Hsinchu.

Tsao, che ha fondato UMC nel 1982, ha pensato sin da allora di dedicarsi quasi esclusivamente alla produzione di semiconduttori, mettendo a disposizione di altre aziende i propri impianti, dando così vita alla prima attività in “conto terzi” del settore.

Tsao raccontò a Chang della sua idea durante un incontro nel 1984 negli Stati Uniti, dove il fondatore di TSMC lavorava come consulente.

Morris Chang ritornò nell’isola l’anno seguente e nel 1987 fondò TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.), attualmente la prima foundry al mondo, adottando la stessa strategia di UMC.

Commentando l’incontro tra i due, Tsao, 73 anni, ha affermato che i rapporti tra lui e Chang, 89 anni, non si sono mai interrotti, nonostante una vecchia denuncia di UMC nei confronti di TMSC accusata di aver copiato la loro idea di business.

Pur tra notevoli difficoltà, TSMC ha superato UMC ed è diventata la prima “fonderia” al mondo, sviluppando processi produttivi al limite delle leggi della fisica. Oggi l’azienda è in piena produzione col nodo di processo a 5 nm ed ha recentemente inaugurato lo stabilimento con tecnologia a 3 nm che diventerà operativo a breve. Sta inoltre pianificando la costruzione di un nuovissimo impianto con tecnologia GAAFET con nodo di processo a 2 nm. Più in là sarà difficile andare, perlomeno con l’attuale tecnologia basata sul silicio.

Per fare un confronto, Intel, il primo produttore di semiconduttori al mondo, è ancora alle prese con problemi tecnici alle proprie linee da 10 nm.

La possibilità di poter concentrare le risorse esclusivamente nel design sfruttando per la produzione le foundry, ha stimolato la nascita e lo sviluppo di moltissime start-up e aziende innovative, le cosiddette fabless. Anche tra le grandi società del settore questo modello di business ha preso rapidamente piede.

Se diamo un’occhiata alla classifica delle 15 più importanti aziende di semiconduttori al mondo, scopriamo che almeno 5 (Qualcomm, Broadcom, NVIDIA, Media Tek e AMD) non hanno impianti produttivi propri.

Non solo. Queste società sono quelle che hanno fatto segnare i più elevati tassi di crescita; NVIDIA, ad esempio, ha visto aumentare le quotazioni delle proprie azioni dall’inizio dell’anno del 122% ed è diventata la prima azienda del settore per capitalizzazione di borsa con un valore di 330 miliardi di dollari (Intel, la prima in classifica per vendite, capitalizza meno di 200 miliardi). Qualcomm è cresciuta del 66% ed è diventata la prima società al mondo per i dispositivi RF mentre le azioni di AMD sono cresciute del 90% e per la prima volta i suoi processori hanno superato le prestazioni di quelli di Intel.

Ma l’azienda che ha tratto i maggiori benefici dalla possibilità di concentrarsi esclusivamente sullo sviluppo del design dei propri prodotti è sicuramente Apple, i cui processori per smartphone sono da tutti riconosciuti come i più performanti in assoluto, grazie anche alla stretta collaborazione con TSMC. Attualmente l’azienda di Cupertino assorbe l’80% della produzione di wafer a 5nm di TSMC e sarà la prima ad accedere ai chip realizzati con tecnologia 3nm Plus della foundry taiwanese.

Grazie anche a questa strategia, Apple è diventata la prima azienda al mondo, con una capitalizzazione di borsa di oltre 2.000 miliardi di dollari e con 50/60 miliardi di utili l’anno.

Sembra però, che questo ad Apple non basti.

Nei mesi scorsi l’azienda californiana ha iniziato la commercializzazione del suo nuovo processore M1 per Personal Computer, utilizzato nelle nuove versioni di MacBook Air, MacBook Pro e Mac Mini, con prestazioni talmente superiori rispetto ai chip Intel impiegati in precedenza da suscitare commenti entusiastici da parte degli addetti ai lavori. E per la primavera del prossimo anno arriveranno nuovi processori anche per le versioni professionali dei MAC che, sicuramente, non saranno da meno.

I nuovi chip, basati su tecnologia a basso consumo Arm e prodotti anch’essi dalle fonderie di TSMC, sono stati accolti con grande interesse anche dai produttori di software che si stanno affrettando a rilasciare le versioni native dei loro prodotti adatte al nuovo hardware.

Una vera e propria riscossa per Apple che agli albori dell’informatica controllava il 95% del mercato dei Personal Computer e che potrebbe rappresentare la fine del duopolio tra Windows e Intel, il cosiddetto “Wintel” che ha caratterizzato gli ultimi decenni della storia dell’informatica.

Ancora una volta, dunque, un modello di business che sta cambiando il panorama dell’industria dei semiconduttori. Ma non solo quello.

Apple intende applicare questo paradigma anche ad un altro progetto al quale sta lavorando da tempo: quello dell’AppleCar, noto come Project Titan, che la Casa di Cupertino sta sviluppando dal 2014 e che recenti voci danno in avanzata fase di sviluppo.

Il progetto di una vettura elettrica a guida autonoma che ha ripreso vigore recentemente con l’arrivo, nel 2018, di Doug Field, un veterano di Apple che ha lavorato anche in Tesla.

Non è chiaro chi fabbricherà queste vetture, ma è certo che Apple non ripeterà l’esperienza di Tesla partendo da zero e realizzando impianti propri.

Più probabilmente Apple affiderà la produzione ad aziende del settore che dispongono di fabbriche e che producono già automobili.

Un nuovo modo di intendere la produzione di automobili mutuato dall’idea vincente nata in un piccolo villaggio cinese oltre 40 anni fa.

E che potrebbe presto farsi strada anche nel mondo delle automobili innescando una nuova rivoluzione industriale.

Nell’immagine in alto, la stretta di mano tra Morris Chang, co-fondatore di TSMC e Robert Tsao, fondatore di UMC, durante la celebrazione del 40° anniversario del parco tecnologico Hsinchu Science Park di Taiwan. (Credito: Hung Yu-fang, Taipei Times)