The Catastrophic GPU Brist: A Chronological History

Det är en dålig tid att bygga en speldator. Fastän bygga en PC själv kan vanligtvis ge dig hundratals dollar i besparingar, en fortsatt ökning av kostnaden för komponenter gör det nästan omöjligt att sätta ihop en maskin till ett rimligt pris. Och huvudorsaken är den pågående GPU-bristen.

Stigande priser är inget nytt för PC-komponenter. GPU-priserna ebbar och strömmar ut med efterfrågan och RAM-priserna rockar upp och ner som en berg-och dalbana, och de två komponenterna ensamma kan representera en betydande del av ditt byggpris.

Den här gången är dock annorlunda. En perfekt storm av begränsat utbud, överväldigande efterfrågan och marknadsexpansion skulle låsa köpare från att hitta ett grafikkort i mer än ett år. Och även om det blir bättre är problemet långt ifrån över.

För att förstå hur vi kom hit, här är en historia av GPU-bristen.

En dos av sammanhang

Innan du går in i GPU-bristen som för närvarande pågår är det viktigt att se tillbaka. Detta är inte ett nytt problem för GPU-marknaden. Skillnaden idag är inte bristen, utan det faktum att olika faktorer har utökat och förvärrat den.

Marknaden upplevde en liknande brist 2017 med Nvidias GTX 10-serie och AMD: s RX 500-serie grafikkort. Bristen härrörde från ökad efterfrågan på grund av stigande Ethereum-priser, vilket är ett alternativ till Bitcoin som fortfarande bidrar till bristen idag.

På samma sätt såg Asien-Stillahavsområdet en brist på GTX 980 och GTX 980 Ti grafikkort 2015. Den främsta boven vid den tiden var ett problem med GPU-försörjningskedjor, vilket främjades av ökad efterfrågan i regionen. Priserna steg med cirka 15 % i delar av världen, även om de snabbt återgick till det normala.

Grafikkort är särskilt känsliga för brister och prisvolatilitet jämfört med många andra PC-komponenter. De två huvudsakliga GPU-företagen, Nvidia och AMD, tillverkar faktiskt inte så många grafikkort. Istället tillhandahåller de designen som tilläggskortspartners (AIB) licensierar för att bygga och sälja sina egna versioner.

Denna modell gör mycket nytta, inklusive att erbjuda användarna olika kortalternativ för olika typer av datorer. Du kan till exempel välja ett vätskekylt kort för en avancerad speldator eller ett slankt kort som inte kräver extern ström för en smygkonstruktion.

Det har dock vissa problem. Nvidia och AMD är fria att sätta ett riktpris för sina grafikkort, men det slutliga priset beror på hur mycket komponenter, logistik och skattekostnader för AIB. Det gör riktpriset i stort sett irrelevant, särskilt när kostnaden för komponenter är hög. Detta är viktigt att ha i åtanke när man tittar på bristen på GPU som händer idag.

De få förstapartskort som AMD och Nvidia tillverkar säljer slut direkt efter lanseringen. AIB-kort kommer in i efterhand och normaliserar utbudet, samt ger fler alternativ till marknaden.

Med tanke på de senaste lanseringarna var brist på GPU oundviklig. Skillnaden den här gången var att PC-spelmarknaden var det växer i en alarmerande takt, och en pandemi var på väg att stänga människor inne i över ett år.

Det är en pandemi

Den 11 mars 2020 klassade Världshälsoorganisationen (WHO) officiellt coronaviruset som en pandemi. Kalifornien implementerade den första obligatoriska beställningen att stanna hemma den 19 mars och den 31 maj hade 73 % av de amerikanska länen en beställning om att stanna hemma.

Med en exodus från kontoret, den efterfrågan på datorer ökade. 2020 växte PC-marknaden med 13,1 %, vilket är den största tillväxten marknaden hade sett sedan 2010 då den växte med 13,7 %.

Ryan Reith, anställd på marknadsundersökningsföretaget IDC, sa att "tillväxten kretsade kring arbete hemifrån och behov av distansutbildning." När han reflekterade över boomen sa Reith att "pandemin inte bara drev efterfrågan på PC-marknaden utan skapade också möjligheter som resulterade i en marknad expansion."

Samtidigt började halvledarindustrin få en del problem. Halvledare är byggstenarna i de flesta moderna elektronik. Kort sagt kan de leda hanterbar ström genom en elektronisk krets, vilket är användbart för allt från att bygga en digital väckarklocka till att bygga ett grafikkort.

Halvledarföretag kräver långa ledtider, så företag som AMD och Nvidia begär vanligtvis en viss tilldelning av tillverkningskapacitet månader eller till och med år i förväg. Pandemin, såväl som den ökade efterfrågan på datorer, satte detta känsliga system ur balans.

Minskad efterfrågan på bilar i början av 2020 fick många biltillverkare att minska sin orderstorlek, bara för att försöka öka sin orderstorlek när bilmarknaden återhämtade sig senare under året. Samtidigt sköt efterfrågan på Bluetooth- och Wi-Fi-chips i höjden, samtidigt som de verktyg som var nödvändiga för att skapa dem minskade i utbud.

Det är bara två exempel frågor som halvledarindustrin står inför år 2020. Det viktiga att komma ihåg för GPU-bristen är att halvledarföretag var verksamma vid full kapacitet, allt medan pandemin störde försörjningskedjor och växte hela datoranvändningen marknadsföra.

Ampere kommer … för vissa

Nvidia lanserade RTX 3080 den 17 september 2020, startar Ampere-sortimentet och GPU-bristen. Föga överraskande såldes korten slut omedelbart bara för att märkas upp av andrahandssäljare. Det är inte ovanligt för grafikkortsmarknaden.

Då skylldes kortsiktiga brister på ökad efterfrågan. Nvidias vd Jensen Huang sa att "3080 och 3090 har ett efterfrågeproblem, inte ett utbudsproblem" under ett pressevenemang på företagets GPU Technology Conference. Huang sa att det inte fanns "ett verkligt problem att lösa", och kritade upp frågan till "bara ett fenomen."

Så var dock inte fallet. Nvidia valde Samsung 8nm-noden för Ampere-serien, och källor skyllde på bristen på nodens dåliga avkastning. I huvudsak producerade tillverkningsprocessen färre användbara chips än förväntat. Nvidia erkände senare problemet och ändrade sin hållning och pekade en del av skulden på Samsung.

Samtidigt började DRAM-priserna stiga på grund av begränsat utbud, vilket fortfarande är det påverkar marknaden idag. Dessa minnesmoduler är viktiga för flera PC-komponenter, inklusive grafikkort.

Mellan branschövergripande problem, dålig avkastning hos Samsung, stigande DRAM-priser och, naturligtvis, pandemin, var Nvidia tvungen att kämpa i en uppförsbacke för att få kort byggda och skickade. Dessa faktorer leder till ett begränsat utbud av Ampere-kort vid lanseringen, vilket skulle ha varit ett problem oavsett pandemin.

På grund av pandemin kom bristen snabbare, varade längre och blev mer överstyr än någon tidigare.

Gå in i scalpers

Scalpers var snabba med att dra nytta av det begränsade utbudet och den höga efterfrågan. Nästan omedelbart efter lanseringen började scalpers dela med sig av sin vinnande strategi för att köpa upp GPU: er: Bots. En användare rapporterade tar 42 kort, medan andra sa att de fick 30 eller mer.

Pandemin hjälpte till att underblåsa framgången för bots. Istället för en fysisk lansering begränsades utbudet av Ampere-kort till återförsäljare på nätet. Genom att skanna flera återförsäljare och utnyttja kassaprocesserna kunde bots köpa upp kort snabbare än någon människa kunde. Och utan ett sätt att köpa ett kort personligen, minskade det tillgängliga lagret snabbt.

Rapporter om botanvändning kom huvudsakligen från inlägg på sociala medier, så det är svårt att fastställa hur många kort scalpers gjorde anspråk på vid lanseringen. Kraften i efterklokhet bekräftar dock att rapporterna åtminstone var något korrekta. Under 2020 såldes scalpers runt 50 000 Nvidia RTX 30-serien grafikkort, totalt 61,5 miljoner USD i försäljning.

Det var tydligt att bots kunde ta tag i och, åtminstone under en kort period, kontrollera marknaden. Kort efter lanseringen av RTX 3080 meddelade Nvidia att det skulle göra det försena lanseringen av RTX 3070 för att göra "fler kort tillgängliga på lanseringsdagen." För att stoppa blödningen ytterligare, Nvidia samarbetar med Best Buy för exklusiv distribution av Founders Edition-kort i USA.

Med tanke på pandemin tillgrep återförsäljare som Best Buy att sälja korten exklusivt online. Vissa återförsäljare, som Micro Center, gick dock över till försäljning i butik kort efter lanseringen. Även månader senare fortsatte hoppfulla köpare att campa i timmar på Micro Center-platser runt om i landet.

Under denna tid introducerade grafikkortstillverkaren EVGA ett köbaserat meddelandesystem för grafikkort för att bekämpa bots. Detta är fortfarande ett av de mest effektiva sätten att köpa en GPU till listpris, vilket ger köpare ett fönster på åtta timmar att köpa ett grafikkort när deras namn kommer upp i kön.

Trots dessa åtgärder tog bots mycket av det tillgängliga lagret, och med tanke på avkastningsproblemen fylldes det lagret inte på omedelbart. Online-återförsäljare som Newegg implementerade antibotåtgärder och ordergränser, men det var för sent. Korten var redan borta och det skulle vara en långsam process att få tillbaka dem.

Under tummen av ett handelskrig

Över hela Stilla havet fanns det fler problem i halvledarindustrin. Den 26 september 2020 införde det amerikanska handelsdepartementet restriktioner för SMIC, Kinas största halvledarföretag. Den där drivit amerikanska företag till chiptillverkarna TSMC i Taiwan och Samsung i Korea, och de var redan i full kapacitet.

Handelskriget mellan USA och Kina började 2018 när tullar infördes på solpaneler och tvättmaskiner. En uppsjö av restriktioner och tariffer kom under de följande åren, men restriktionen för SMIC kom vid sämsta möjliga tidpunkt.

Det är viktigt att komma ihåg att de problem som halvledarindustrin stod inför pågick vid denna tidpunkt, och begränsningarna för SMIC kom bara nio dagar efter att RTX 3080 lanserades. Lagret var lågt redan innan begränsningen, och med stora kunder som vill köpa upp kapacitet, skulle bristen på grafikprocessorer gå från dåligt till värre.

AMD blir kaxig med RDNA 2

AMD tillkännagav RDNA 2-driven RX 6800 XT, 6800 och 6900 XT den 28 oktober 2020. Korten konkurrerade med Nvidia om prestanda och erbjuder ray tracing för första gången på AMD-hårdvara, och de såg ut som ett svar på GPU-bristen.

Det såg ut som att det också var AMDs uppfattning, eftersom företagets chefsarkitekt för spellösningar och marknadsföring föreslog att det inte skulle vara en "papperslansering" som Nvidias Ampere-sortiment.

Det var dock eftersom alla tillgängliga enheter sålde slut inom några minuter efter att de gick live. Ursprungligen sa AMD att det skulle möta efterfrågan under veckorna efter lanseringen. Korten förblev dock slut i lager hos återförsäljare och priserna steg på andrahandsmarknaden, enligt det mönster som Nvidias Ampere-kort upplevde några månader tidigare.

AMD stod dock inför några unika utmaningar jämfört med Nvidia. Förutom tre nya grafikkort lanserade företaget en serie nya processorer samtidigt, samt gav ramarna för Xbox Series X och PlayStation 5. Och AMD valde TSMC som sin chiptillverkare för dem alla.

AMD kom in på marknaden när GPU-bristen började komma i fokus. Flera produktlanseringar drev upp efterfrågan hos halvledarföretag över deras redan höga nivåer och pandemin fortsatte att störa den globala ekonomin. Även om AMD: s kort såldes för mindre på andrahandsmarknaden, sålde de fortfarande för mycket mer än det rekommenderade priset.

Kryptoboomar

I slutet av 2020 skulle en boom i kryptovalutapriserna ytterligare förlänga GPU-bristen. Även om boomen inträffade i december, har efterfrågan från kryptogruvarbetare varit konstant under hela bristen och de senaste GPU-lanseringarna.

Kort efter lanseringen började bilder cirkulera av gruvriggar som rymmer dussintals av Nvidia och AMD grafikkort. På samma sätt drogs Nvidias specialdesignade gruvkort in 155 miljoner dollar i intäkter under de första månaderna efter lanseringen. Detta är inte heller nytt för GPU-marknaden. Nvidias vd Jensen Huang erkände till och med problemet offentligt när en topp i Ethereum-priserna ökade efterfrågan under 2018.

Men en massiv ökning av värdet på Bitcoin och Ethereum i december 2020 uppmärksammade industrimän att hoppa på gruvtåget. Den 1 december 2020 såldes Ethereum för cirka 590 USD per mynt och Bitcoin såldes för cirka 18 900 USD per mynt. I slutet av januari var Ethereum upp 1 500 dollar och Bitcoin upp till 35 000 dollar.

Uppgången gjorde att fler storskaliga gruvdrifter dök upp, som en skapat av en av Rysslands största oljeproducenter, helt driven av olja.

Det är svårt att säga hur många kort som gick till krypto-gruvarbetare, men antalet är högt. Under den första delen av 2021, medan kryptoboomen fortsatte att hända, stod gruvarbetare för cirka 25 % av all GPU-försäljning. Liksom andra faktorer som bidrar till bristen är efterfrågan från kryptogruvarbetare inte ensam ansvarig. Med tanke på sammanhanget fortsatte det dock att göra GPU: er extremt svåra att hitta.

Företag kunde inte ignorera bristen längre, varför rykten började cirkulera om att Nvidia återinförde RTX 2060 för att bekämpa efterfrågan. MSI så småningom återintroducerade GT 730, en sju år gammal GPU, för att ge ett alternativ för byggare utan integrerad grafik också.

Newegg satte också upp ett lotteriliknande system som heter Shuffle, där företaget slumpmässigt valde ut deltagare för en chans att köpa produkter med hög efterfrågan. Programmet pågår fortfarande idag, men Newegg paketerar ofta kort med andra PC-komponenter, vilket gör att priset blir svällt.

Ut ur strafflådan — tariffer

I början av 2021 fortsatte GPU-marknaden att kämpa eftersom utbudet förblev lågt och efterfrågan fortsatte att öka. Det tidigare nämnda handelskriget med Kina var fortfarande i full gång, med tullar som beskattade varor som importerades från landet. Ursprungligen fick grafikkort ett undantag från handelsplanen, men det gick ut i början av 2021.

PC-komponenter är normalt inte föremål för en importskatt, men under "lista 3" handelsåtgärd som beskattar produkter till ett värde av cirka 200 miljarder USD från Kina, var grafikkort föremål för en importskatt på 25 %.

Korten hoppade inte omedelbart 25 % i pris, och med tanke på det begränsade lagret hos återförsäljare spelade listpriset på GPU: er ingen större roll. Vissa grafikkortstillverkare lade dock över den extra kostnaden på kunderna. Till exempel sa Asus att de skulle uppdatera sin MSRP för att återspegla "ökningar i kostnader för komponenter, driftskostnader och logistiska aktiviteter plus en fortsättning av importtullar."

Det är här AIB: er kommer in i bilden. De är den främsta källan till grafikkort på marknaden, särskilt efter det första lanseringsfönstret. Nvidia och AMD är fria att sätta vilket pris de vill för sina kort, men AIB: er måste i slutändan sätt ett pris baserat på kostnaden för komponenter, logistik och eventuella skatter eller avgifter som de kan bli föremål för.

I slutet av 2020 och in i början av 2021, priset på AIB-enheter växt till oöverträffade nivåer. Det är därför grafikkort fortsätter att sälja för så mycket som två gånger deras MSRP hos återförsäljare, vilket matchar priserna på andrahandsmarknaden. I andra delar av världen sålde återförsäljare kort för mer än tredubbla MSRP.

Nvidia bekämpar kryptogruvarbetare

Mot slutet av februari kom Nvidia med en ny plan för att bekämpa GPU-bristen: Lite Hash Rate (LHR) grafikkort. Sammanfaller med lanseringen av RTX 3060, meddelade Nvidia att de skulle halvera Ethereums hashhastighet – hur mycket kryptovaluta kortet kan bryta – genom en drivrutin.

Samtidigt tillkännagav Nvidia Cryptocurrency Mining Processor (CMP)-kort, som inte har videoutgångar och är byggda speciellt för gruvdrift. De två stegen tillsammans var, enligt Nvidia, menade att "se till att GeForce GPU: er hamnar i händerna på spelare."

Men de fungerade inte. Nvidia släppte en betadrivrutin kort efter lanseringen av RTX 3060 som inaktiverade gruvbegränsaren, och eftersom fix utfärdades endast genom programvara, användare kunde ladda ner och distribuera drivrutinen för att göra limitern föråldrad.

När du tryckte för ett liknande svar, svarade AMD med "nej". Efter lanseringen av RX 6700 XT, sa en AMD-representant Företagets svar var inget svar alls och sa "vi kommer inte att blockera någon arbetsbelastning, inte bara gruvdrift för den delen."

Början av 2021 var när chipbristen som bidrog till GPU-bristen började bli tydlig. Intels vd varnade för att chipbristen skulle komma senast 2022, och Nvidia sa att det förväntade sig efterfrågan överstiger utbudet under 2021. Det verkade som att den enda utvägen ur bristen var att vänta ut den.

Nvidia var dock inte nere. Företaget återinförde LHR-konceptet till resten av Ampere-sortimentet för att hantera efterfrågan på kryptomining. Den här gången löste Nvidia dock inte problemet genom en drivrutinsuppdatering. Istället introducerade den nya GPU-kärnor som skulle begränsa Ethereums hashhastighet på hårdvarunivå.

Detta var det första steget från grafikkortsföretagen för att få marknaden tillbaka på rätt spår, och under månaderna som följde skulle ett antal faktorer bidra till att förbättra GPU-tillförseln, om än lite.

En förändring i strategi

I maj lanserade Nvidia RTX 3080 Ti och RTX 3070 Ti, men lanseringsplanerna var lite annorlunda. Genom att använda sitt partnerskap med Best Buy släppte Nvidia RTX 3080 Ti exklusivt i Best Buy-butiker, hjälper till att hantera bots och den kaotiska kassaprocessen som kommer med nya lanseringar.

Samtidigt sa Ethereum Foundation att det skulle gå från en proof-of-work-modell - som Bitcoin använder - till en proof-of-stake-modell. Förutom att sänka energiförbrukningen för att bryta myntet, skulle skiftet ta bort GPU: er från gruvdriftsekvationen. I sin kvartalsrapport till Securities and Exchange Commission sa Nvidia att flytten kan öka "eftermarknadsåterförsäljningen av våra GPU: er och kan minska efterfrågan på våra nya GPU: er."

Utöver det, priserna för Bitcoin och Ethereum började sjunka, och Kina, som hade lejonparten av Bitcoin-gruvarbetare, införde nya restriktioner för krypto-mining. Även om inget av dessa steg gjorde slut på GPU-bristen, hjälpte de till att styra marknaden tillbaka mot normalitet.

Och Nvidia var snabb med att kapitalisera. Efter alla förändringar på GPU-marknaden cirkulerade en rapport om att Nvidia tog RTX 2060 tillbaka ur produktion till fokus på produktion av de senaste korten.

GPU-marknadens nuvarande tillstånd

GPU-bristen är inte över, men den är på en mycket bättre plats. Med verktyg som EVGA: s kösystem, Newegg Shuffle och lager på Micro Center i butik är det möjligt att hitta ett nytt grafikkort i USA.

Situationen förbättras även i andra delar av världen. De senaste månaderna har medfört en ökat utbud av GPU i europeiska länder, vilket driver ner priset. I Tyskland har priserna sjunkit så mycket som 50% från sin topp i början av 2021.

Ändå håller GPU-marknaden på att återhämta sig - den har inte återhämtat sig. Tariffer och de ökade kostnaderna för komponenter har drivit AIB: er att sälja kort långt över de märken som Nvidia och AMD anger. Detta är det största problemet med GPU-marknaden just nu, särskilt som Nvidia driver ut uppdaterade LHR-versioner av sina kort. Till exempel säljs vissa uppdaterade RTX 3060-modeller – som bör säljas för 329 USD – för nära 1 000 USD helt nya.

Ser vi framåt är allt som GPU-marknaden behöver tid. Scalpers har blivit mindre effektiva eftersom fler kort kommer ut på marknaden, och efterfrågan från kryptogruvarbetare har minskat tack vare fallande priser och nya regler. Försörjningskedjan problem, som utan tvekan startade denna brist, är fortfarande den främsta begränsande faktorn, och det kan vara år innan de är klara.

Det största problemet nu är överkompensation. Som Nvidia påpekar kan det behöva lägga "icke-avbrytbara lagerbeställningar betydligt före våra normala ledtider, betala premier eller tillhandahålla insättningar för att säkerställa normal och inkrementell framtida försörjning.” Tillverkningskapaciteten är värdefull för tillfället, och företag behöver i allmänhet köpa den kapaciteten väl in förskott.

När pandemin avvecklas i de flesta delar av världen, kan datamarknadens expansion också avvecklas. Det kan leda till att företag beställer delar som de inte rimligen kan sälja, vilket kan krascha GPU-marknaden.

I så fall skulle åtminstone hoppfulla köpare inte behöva oroa sig för att betala för mycket för ett grafikkort.

Redaktörens rekommendationer

• Jag ersatte min dator med Asus ROG Ally. Här är vad som förvånade mig
• Ratchet & Clank kommer att debutera en revolutionerande grafikteknik på PC
• Varför denna två år gamla GPU fortfarande är den du bör köpa
• Glöm RTX 4060 — här är 5 GPU: er du borde köpa istället
• Med exklusiva PC-partnerskap förlorar alla