OpenAI’s chipdeals leggen druk op TSMC

De afgelopen weken heeft OpenAI blockbuster deals gesloten met AMD en Broadcom om grote aantallen AI-chips te bouwen. Een groot deel van de aandacht ging uit naar de financiële implicaties, aangezien OpenAI honderden miljarden dollars nodig zal hebben om zijn beloften waar te maken. Hoewel het belangrijk is om rekening te houden met de uiterst onwaarschijnlijke financiële gegevens, moeten we ook rekening houden met de bredere implicaties voor de sector. Bijvoorbeeld de chips zelf, wat dit betekent voor de AI-industrie als geheel, en de extra druk op TSMC, het enige chipbedrijf dat deze dingen daadwerkelijk kan bouwen.

De aanbiedingen

Door de deal van OpenAI met AMD zal de chipgigant de komende jaren voor 6 gigawatt (GW) aan GPU’s bouwen. De eerste 1GW-implementatie van AMD’s Instinct MI450-silicium zal eind 2026 beginnen, en er komen er nog meer. AMD CFO Jean Hu gelooft dat het partnerschap in de toekomst “tientallen miljarden dollars aan inkomsten” zal opleveren, wat de ingewikkelde manier waarop de deal zal worden gefinancierd rechtvaardigt.

Ondertussen zal Broadcom’s deal met OpenAI ervoor zorgen dat het tweetal gaat samenwerken aan het bouwen van AI-versnellers en 10 gigawatt Ethernet-systemen die het heeft ontworpen. Dit laatste zal van fundamenteel belang zijn om de verbindingen tussen elk afzonderlijk systeem in de door OpenAI geplande datacenters te versnellen. Net als de deal met AMD zullen de eerste implementaties van deze systemen beginnen in de tweede helft van 2026 en duren tot 2029.

Phil Burr is productmanager bij Lumai, een Brits bedrijf dat traditionele GPU’s wil vervangen door optische processors. Hij heeft 30 jaar chipervaring, waaronder een periode als senior director bij ARM. Burr legde de kern uit van OpenAI’s deals met zowel Broadcom als AMD en wat ze allebei betekenen voor de rest van de wereld.

Burr ontkrachtte eerst de bewering van OpenAI dat het door Broadcom gemaakte apparatuur had “ontworpen”. “Broadcom heeft een groot portfolio aan IP-blokken en vooraf ontworpen onderdelen van een chip,” zei hij, “het zal ze samenvoegen volgens klantspecificaties.” Hij vervolgde met te zeggen dat Broadcom in wezen een reeks blokken zal samenstellen die het al heeft ontworpen om te voldoen aan de specificaties van een klant, in dit geval OpenAI.

Op dezelfde manier zijn de AI-versnellers die Broadcom gaat bouwen gericht op het efficiënter uitvoeren van de modellen die OpenAI al heeft getraind en gebouwd, een proces dat in AI-kringen inferentie wordt genoemd. “Het kan de werklast aanpassen en het energieverbruik verminderen of de prestaties verbeteren”, zei Burr, maar deze voordelen zouden alleen OpenAI ten goede komen, en niet de AI-industrie in het algemeen.

Ik vroeg Burr waarom elk AI-bedrijf praat over gigawatt-chips in plaats van eenvoudigere cijfers. Hij legde uit dat dit vaak gebeurt omdat beide partijen nog niet weten hoeveel chips nodig zijn om deze ambitieuze doelen te bereiken. Maar je zou een goede inschatting kunnen maken als je de stroomafname van een specifieke chip gedeeld door het algemene doel kent, dus halveer dat aantal en verwijder een extra 10%. “Voor elke watt aan vermogen die in de chip wordt verbrand, is er ook ongeveer een watt aan vermogen nodig om deze te koelen.”

Wat betreft wat OpenAI uit deze deals haalt, denkt Burr dat de startup geld zal besparen op chips, omdat er “minder marge” zit bij het maken van zijn eigen chips dan bij het kopen van apparatuur van NVIDIA. Bovendien zou de mogelijkheid om op maat gemaakt silicium te produceren om het werk aan uw behoeften aan te passen, moeten resulteren in aanzienlijke verbeteringen in snelheid en prestaties ten opzichte van concurrerende systemen. Het volgende grootste voordeel is natuurlijk dat OpenAI nu een “diversiteit aan aanbiedingen” heeft, in plaats van voor al zijn behoeften afhankelijk te zijn van één leverancier. “Niemand wil één enkele leverancier”, zei Burr.

De Fabriek

Behalve natuurlijk dat OpenAI chips van verschillende partners koopt, maar wat er ook op het silicium staat, het komt allemaal van dezelfde plek. “Het zou mij zeer verbazen als het niet TSMC was,” zei Burr. “Ik ben er vrij zeker van dat alle AI-chips die er zijn TSMC gebruiken.” TSMC staat voor Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, dat de afgelopen tien jaar zijn grote rivalen heeft ingehaald en de grootste (en in veel gevallen de enige) bron van geavanceerde chips voor de hele technologie-industrie is geworden. In tegenstelling tot aartsrivalen, die hun eigen hardware ontwierpen en vervaardigden, is TSMC een pure-play-gieterij, die alleen chips bouwt die door anderen zijn ontworpen.

Gil Luria is managing director en leidt technologieonderzoek bij investeringsmaatschappij DA Davidson. Hij verklaarde dat TSMC niet alleen een knelpunt is voor de westerse technologie-industrie, maar eigenlijk “het grootste faalpunt voor de hele wereldeconomie”. Luria waardeert het bedrijf voor zijn indrukwekkende expansie, “gezien het feit dat het de GPU-productie de afgelopen drie jaar heeft moeten vertienvoudigen.” Maar hij zei dat “in een catastrofaal scenario waarin TSMC niet in staat zou zijn om in Taiwan te produceren, de verstoring aanzienlijk zou zijn.” En dit zal niet alleen de wereld van kunstmatige intelligentie beïnvloeden, maar ook “de verkoop van mobiele telefoons en de wereldwijde autoverkoop.”

TSMC heeft Intel om verschillende goed gedocumenteerde redenen overtroffen, maar de meest opvallende is het gebruik van extreem-ultraviolette (EUV) lithografie. Het is een technologie waar Intel aanvankelijk voorstander van was, maar die moeite heeft om volledig te adopteren, waardoor TSMC deze kan oppakken en rechtstreeks naar de top kan racen. EUV maakt de opvallende chips die door bijna iedereen in de wereld van de consumentenelektronica worden gebruikt. Apple, Qualcomm, NVIDIA, AMD (inclusief de SOC’s in de PS5 en Xbox) gebruiken allemaal TSMC-chips. Zelfs Intel heeft TSMC-gieterijen gebruikt voor sommige consumenten-CPU’s in hun race om de productiekloof tussen de twee bedrijven te dichten.

“TSMC is de huidige leider op het gebied van geavanceerde 3 nanometer (nm) procestechnologieën,” zegt professor Benjamin C. Lee van de Universiteit van Pennsylvania. De enige belangrijke concurrenten van het bedrijf zijn Intel en Samsung, die momenteel geen van beide een bedreiging vormen voor zijn dominantie. “Intel werkt al een hele tijd aan het opbouwen van een gieterijbedrijf,” legde hij uit, “maar moet de interface nog perfectioneren.” Samsung bevindt zich in een vergelijkbare situatie, maar professor Lee legde uit dat het “niet genoeg klanten heeft kunnen aantrekken om een winstgevend productiebedrijf te genereren.”

Professor Lee zei dat TSMC in vergelijking zo succesvol is vanwege de kwaliteit van zijn chips en het gemak waarmee klanten chips bouwen met zijn tools. “TSMC maakt chips met een hoge doorvoer, wat betekent dat veel van zijn chips uit het productieproces komen met de verwachte prestaties en betrouwbaarheid.” Als gevolg hiervan zou het geen verrassing moeten zijn dat TSMC een geldmachine is. Alleen al in het tweede kwartaal van 2025 rapporteerde het een nettowinst van $12,8 miljard. En in de daaropvolgende drie maanden rapporteerde TSMC een nettowinst van $14,76 miljard.

“Het geheime sausje van TSMC is de beheersing van de prestaties,” legt ARPU Intelligence uit, een analistengroep die er de voorkeur aan geeft de naam van de groep te gebruiken in plaats van individuele attributie. “Deze expertise is het resultaat van decennialange procesverfijning [and] Deze diepgaande institutionele kennis die niet kan worden gerepliceerd.” Deze diepgaande institutionele kennis en het vermogen om producten van hoge kwaliteit te leveren creëert een “krachtige technische beperking, aangezien bedrijven als Apple en NVIDIA hun chips speciaal ontwerpen voor het unieke productieproces van TSMC… Het is niet zo eenvoudig als het verzenden van het [chip] ontwerp naar een andere fabriek,” voegde hij eraan toe.

Het nadeel, althans voor de technologiesector in het algemeen, is dat TSMC nu een knelpunt vormt waar de hele industrie op vertrouwt. In de meest recente financiële gegevens van het bedrijf staat dat ruim driekwart van de omzet afkomstig is van Noord-Amerikaanse klanten. En in een telefoongesprek met investeerders sprak president en CEO CC Wei over de inspanningen van het bedrijf om de kloof tussen de enorme vraag en het beperkte aanbod te verkleinen. Hoewel hij terughoudend is om specifiek te zijn, zei hij dat de capaciteit van het bedrijf “zeer beperkt” is en dat dit waarschijnlijk zo zal blijven in de nabije toekomst.

In feite is de capaciteit van TSMC zo klein dat dit al aanzienlijke kopzorgen heeft veroorzaakt voor ten minste één grote naam. Eerder dit jaar meldde Reuters dat NVIDIA een bestelling van zijn H20 AI-chips heeft geannuleerd nadat het was geïnformeerd dat de Verenigde Staten niet zouden toestaan dat deze naar China werden geëxporteerd. Toen het verbod eenmaal was opgeheven, kon NVIDIA echter geen ruimte meer vinden in het schema van TSMC, met in ieder geval het volgende beschikbare slot. Negen maanden later.

“TSMC heeft geen ruimte voor fouten,” zei ARPU Intelligence, “elke kleine verstoring kan de productie stopzetten zonder reservecapaciteit om de schok op te vangen.” Hij haalde de aardbeving in Hualien aan die Taiwan op 3 april 2024 trof, en hoe deze het aantal wafels in productie negatief beïnvloedde.

Uiteraard investeert TSMC fors om de productiecapaciteit voor haar klanten, zowel in Taiwan als de Verenigde Staten, te vergroten. Dicht bij zijn huis zal naar verwachting in de nabije toekomst worden begonnen met de bouw van zijn A14-fabriek, waarbij de eerste chips in 2028 zullen worden geproduceerd. Die faciliteit zal gebruik maken van TSMC’s A14-procesknooppunt en 1,4 nm-chips produceren, die een snelheidsboost bieden ten opzichte van het 2 nm-silicium dat naar verwachting volgend jaar in consumentenapparaten zal verschijnen.

Ondertussen gaat de bouw van de enorme fabriek van TSMC in Arizona, die in april 2021 werd geopend, gestaag door. Volgens toenmalige rapporten ging de eerste fabriek begin 2025 van start en produceerde 4 nm-chips. Vorige week presenteerden NVIDIA en TSMC de eerste Blackwell-wafer die in de fabriek in Arizona werd geproduceerd, als voorbereiding op de binnenlandse massaproductie.

De plannen voor deze operatie zijn in de loop der tijd gegroeid, van drie naar zes faciliteiten die in de komende tien jaar zullen worden gebouwd. Hoewel aanvankelijk werd gedacht dat Amerikaanse faciliteiten achter zouden blijven op die in Taiwan, verandert dat nu ook. Tijdens een recente oproep aan investeerders beloofde voorzitter en CEO CC Wei om meer te investeren in de Amerikaanse faciliteit, zodat deze slechts één generatie achterloopt op de Taiwanese faciliteit.

Het is belangrijk om te benadrukken dat geen enkele investering van TSMC of het inhalen van concurrenten zoals Samsung en Intel het huidige knelpunt snel zal oplossen. Het zal vele jaren, zo niet tientallen jaren duren voordat de wereld haar afhankelijkheid van Taiwan voor geavanceerde productie kan verminderen. Het blijft een zwak punt in de industrie, en als er iets misgaat, kunnen de gevolgen werkelijk rampzalig zijn.

Het is van cruciaal belang dat de investeringen en ontwikkelingen in de technologische sector in de gaten worden gehouden, aangezien deze een grote impact hebben op de mondiale economie en de toekomst van de technologie. Het is een veelbesproken onderwerp dat steeds meer aandacht krijgt, en het zal belangrijk zijn om de verdere ontwikkelingen op dit gebied nauwlettend te volgen.

BRON