Velké zemětřesení na miliardovém trhu s čipy

Když zakladatel a výkonný ředitel společnosti Nvidia Jen-Hsun Huang počátkem roku 2017 vylezl na pódium v hotelu The Venetian v Las Vegas, podařilo se mu udělat silné symbolické gesto. Svým vystoupením totiž otevřel nový ročník veletrhu CES, největší světové akce s elektronikou a počítači. Toto privilegium se doposud dostávalo gigantům jako Apple, Microsoft nebo Intel. Nvidia si ale tuto poctu zasloužila. Rok předtím se stala firmou s největším výkonem na burze Nasdaq, když se jí podařilo vyrůst o 200 procent.

Dnes, po více než třech letech, akcie posílily téměř o pětinásobek a Nvidia poprvé v historii v tržní hodnotě překonala Intel. Šéfy této čipové legendy bude Nvidia zřejmě budit ze snů mnohem častěji. Firma totiž oznámila záměr za 40 miliard dolarů koupit původem britský ARM a stát se jednou z nejvlivnějších IT firem v historii.

Jméno Nvidia může být pro řadu lidí naprosto neznámé, v technologické komunitě nicméně platí za velký pojem již od druhé poloviny 90. let. Její spoluzakladatel Jen-Hsun Huang se narodil na Tchaj-wanu a později s rodiči emigroval do Spojených států. Pra­coval ve firmách jako AMD, časem se rozhodl osamostatnit a stát se tak dalším z imigrantů, kteří stáli u zrodu amerického počítačového sektoru.

Nvidii se podařilo vytvořit čip pro zpracování trojrozměrné grafiky. Začaly díky tomu vznikat grafické karty Riva TNT a později GeForce, které postupně začaly překonávat do tehdejší doby vládnoucí 3Dfx a jejich Voodoo (později koupeno Nvidií), stejně jako modely od ATI (dnes AMD). Nvidia se stala pojmem mezi hráči graficky náročných her a specializované grafiky se začaly využívat i v programech typu CAD. Také tento úspěch byl však limitovaný a vázaný na velikost trhu s osobními počítači, který sice byl a stále je obrovský, ale s nástupem chytrých telefonů začal stagnovat.

Nvidii skoro náhodou do klína spadla příležitost, která z ní dělá jednu z nejžhavějších společností současnosti. Grafické čipy vynikají v paralelním zpracování obrovského množství dat, což je podmínka pro zpracování 3D grafiky. Ukázalo se ovšem, že toho jde stejně dobře využívat také v náročných výpočtech kolem prvků umělé inteligence a takzvaných big dat.

Grafiky od Nvidie se tak najednou začaly objevovat v datových centrech, kde Jen-Hsun Huang ucítil příležitost. Začal do oblasti systematicky investovat a nebál se i velkých akvizic. V loňském roce například za sedm miliard dolarů koupil společnost Mellanox, zaměřenou na rychlé síťové prvky do datacenter. Právě datová centra už nyní v Nvidii dělají větší tržby než grafiky do počítačů. Odkup ARM, což by byl jeden z největších obchodů v historii informačních technologií, ale hru posouvá na zcela jinou úroveň.

Všudypřítomný ARM

ARM uspěl tam, kde se to Nvidii nepodařilo. Podnik z Cambridge vytvořil instrukční sadu a design procesorů tak, že dokázaly být dostatečně rychlé, ale zároveň malé a především nespotřebovávat příliš mnoho energie. Čipy od ARM si tak postupně začaly nacházet cestu do chytrých telefonů a tabletů, později ale také do strojů a zařízení všeho druhu (internet věcí a další). Dnes je ARM v těchto oblastech dominantní silou. Jeho expanzi pomohl jednoduchý obchodní model − firma sama čipy nevyrábí, ale poskytuje licence na jejich design, takže si je firmy mohou dále upravovat a vyrábět.

ARM byl původně braný jako věc vhodná do zařízení s menším výpočetním výkonem, to se však postupně začalo měnit. Například současný nejrychlejší superpočítač světa Fugaku od japonského Fujitsu běží právě na čipech od ARM. Amazon si na této platformě vytvořil vlastní čipy a Amazon Web Services, což je největší cloud světa, nabízí k pronájmu výpočetní výkon na této technologii. Testy ukazují, že oproti tarifům využívajícím procesory od Intelu a AMD, má ARM nejlepší poměr ceny a výkonu. Tato technologie se tedy začíná ukazovat jako velmi zajímavá varianta procesorů i do datových center, kde dlouhá léta spokojeně vládne Intel.

Ten ostatně ovládá také trh s procesory do stolních počítačů a notebooků. Zde v posledních letech začalo sílit AMD, z dlouhodobého hlediska bude ale Intelu přidělávat starost především ARM. Apple nedávno oznámil, že ve svých počítačích postupně přestane používat čipy od Intelu a přejde na vlastní s názvem Apple Silicon. Ty nejsou nic jiného než pro potřeby Applu upravený ARM. Nejhodnotnější firma světa si výkon těchto čipů léta testovala v iPhonech a iPadech a nyní je připravena jít dále.

Podobně přemýšlí také v Microsoftu, který do světa vypustil notebook Surface Pro X. Běží na něm plnohodnotné Windows 10 a na pozadí opět upravený ARM (ve spolupráci s americkým Qualcommem). Ukazuje se, že výkon je dostatečný a nízká spotřeba prodlužuje výdrž baterie. Microsoft své počítače Surface bere jako ukázkové modely toho, co s Windows lze dělat, a investicemi prošlapává cesty svým tradičním partnerům ve výrobě počítačů (HP, Dell, Lenovo, Acer a další). ARM v počítačích se tak může stát realitou.

To, že se pod Intelem rozjelo zemětřesení, však není jen kvůli tomu, že by ARM byl tak dokonalý. Intel má dlouhodobě problémy s přechodem na modernější výrobní technologii, a dokonce zvažuje, že by si procesory přestal vyrábět a tento úkol přesunul na externího partnera (podobně jako se čipy ARM většinou vyrábí u tchajwanského TSMC). Čipy od ARM se běžně vyrábí na sedminanometrové technologii (to znamená, že vzdálenost mezi polovodiči v čipu je sedm nanometrů) a chystají se na pětinanometrový proces. Intel se stále točí kolem 14 a 10 nanometrů. Jeho procesory jsou tedy při obdobném výkonu větší.

Nvidia tak může získat společnost, která už je prolezlá "všude" a tam, kde ještě tolik není, má šanci se dostat. Kombinací grafických čipů Nvidia a technologie od ARM lze proměnit čipový byznys na mnoho dalších let. Souvisí s tím i řada vedlejších efektů. Apple sdělil, že s přechodem od Intelu v počítačích přestane používat grafické karty Nvidia. Odkupem ARM se Nvidia do Cupertina vrací oknem. AMD zase jako největší konkurent Nvidie v grafikách používá ARM v rámci svých koprocesorů.

Nvidii skoro náhodou do klína spadla příležitost, jež z ní dělá jednu z nejžhavějších firem.

Velké čínské ale

Jenže je tu jedno velké ale. Obchod ještě musí schválit regulátoři ve Velké Británii, Evropské unii, Spojených státech a Číně. V EU něco takového může narazit na obavy z vytvoření dominantní síly na trhu a Británie se nebude chtít vzdát svého národního pokladu, byť je ARM dnes vlastněný japonským konglomerátem SoftBank. USA zřejmě obchod schválí, protože by vznikla další velice silná americká technologická společnost. Navíc v branži, do které není vůbec jednoduché vstoupit. Vyžaduje to obrovské množství kapitálu a znalosti, jež nelze jen tak okopírovat.

Největším bolákem ovšem bude Čína. Ta do obchodu může mluvit z toho důvodu, že na tamním trhu operuje společnost ARM China. Jde o klasický joint-venture, kde polovinu vlastní čínský partner. Skrze ARM China se navazují obchodní spolupráce s čínskými firmami typu Alibaba, Huawei a podobně. A je vysoce pravděpodobné, že Čína výměnou za schválení transakce bude něco chtít.

Donald Trump čím dál více na Čínu tlačí skrze pozici technologické převahy. Dne 15. září začala platit jeho embarga, která odstavila Huawei od výroby a možnosti nákupu čipů. Problém je skutečně hluboký, nejde totiž pouze o procesory například do chytrých telefonů. Embarga spadají i na dodavatele displejů (ty jsou provázány s čipy) nebo pamětí (Samsung, SK Hynix a spol.).

Huawei je kvůli tomu ve vážných existenčních problémech a Čína zřejmě bude chtít situace kolem Nvidie a ARM využít. Svá ramena ukázala před dvěma lety. Americký Qualcomm chtěl za 44 miliard dolarů koupit nizozemsko-amerického čipového obra NXP Semiconductors, obchod však neprošel přes čínské regulátory. Ne náhodou krátce poté začaly Trumpovy vyhrocenější akce vůči Huaweii.

Čínská vláda dlouhodobě přeplácí čipové odborníky a přetahuje je z vyspělého Tchaj-wanu.

Mobilizace inženýrů

Všechny tyto změny způsobují další pohyby na pozadí, které v dlouhodobém měřítku mohou trh s čipy změnit. Čína se následkem amerického tlaku začala mobilizovat a ještě více se snaží vytvořit si v tomto složitém byznysu vlastní kapacity. Jednoduché to ale nebude. Když Trump odstavil Huawei od výroby čipů v TSMC (i zahraniční výrobci, kteří používají americké výrobní stroje, musí získat licenci), v Huaweii se začalo jako na šanci hledět k čínskému výrobci SMIC. Ten je sice technologicky výrazně pozadu, dlouhodobě by však mohl posílit. Trump na to ale podle dostupných informací má zareagovat tak, že embargo spadne i na SMIC.

Čínská vláda dlouhodobě přeplácí čipové odborníky a přetahuje je z vyspělého Tchaj-wanu. Vyhlásila také obrovský investiční program s desítkami miliard dolarů, aby podpořila výzkum, vývoj a výrobu čipů v domovině. To může, ale nemusí mít úspěch. Podobné rozsáhlé vládní programy v Číně často znamenají to, že firmy splní minimální požadavky, aby dosáhly na podporu vlády, ve výsledku však dojde ke krachu s tím, že náklady nese opět vláda. I tak má ale komunisticko-kapitalistická země motivaci jako nikdy v životě. Čínské firmy už dnes umí vyrábět vlastní operační paměti a některé další čipy. Patří také k nejaktivnějším zastáncům otevřeného standardu RISC-V, který přímo konkuruje ARM, ovšem není zatížený licenčními poplatky a kontrolou jedné společnosti.

Právě ztráty svobody v případě spojení Nvidie a ARM se mnoho subjektů na trhu obává. Nvidia může nastavit větší restrikce či se snažit celý ekosystém více uzavřít, aby nebylo možné odejít. ARM byl doposud považovaný za takové neutrální Švýcarsko mezi čipy. Ostatně firma Trumpovi dávala najevo, že se na ni jeho embarga nevztahují, protože formálně i po odkupu japonskou SoftBank nadále sídlí v Cambridgi v Británii.

Jen-Hsun Huang slibuje, že neutralitu ARM ponechá a že naopak chce v Cambridgi nadále investovat. V prohlášení pro investory uvedl, že případné uzavření akvizice očekává až za 18 měsíců a že nyní bude trávit hodně času v Číně. Hra je však stále otevřená a vývoj bude divoký. Co nejrychlejší a nejhladší průchod si ale přeje i SoftBank. Ta si ARM pořídila v roce 2016 za 31 miliard dolarů a dočkala by se tak pěkného zhodnocení. Japonci zároveň potřebují kapitál. SoftBank se v posledních letech s investicemi do technologií rozjela, návratnost je ovšem slabší.