Broadcom (AVGO): Digitaalisen maailman infrastruktuurin rakentaminen

Broadcomin rooli tekoälyinfrastruktuurissa ja yhteyksissä

Internetin alkuajoista lähtien yhteyksien merkitys on kasvanut vuosi vuodelta. Aluksi kyse oli yritysten ja tutkimuslaitosten tietokoneiden yhdistämisestä toisiinsa.

Kun internet yleistyi kotitalouksissa ja verkkopelit, verkkokauppa sekä videon suoratoisto kasvoivat, tarvittiin yhä suurempia palvelimia ja tehokkaampia yhteyksiä.

Älypuhelinten tulo ja tarve mahdollisimman nopeille mobiiliyhteyksille 3G-, 4G- ja myöhemmin 5G-verkoissa kasvattivat vaatimuksia jälleen merkittävästi. Samalla suuri osa teollisuudesta siirtyi pilveen, joten jopa perustason toimistotyöt ja tiedontallennus hoidetaan yleensä internetin kautta paikallisten järjestelmien sijaan.

Sama kehitys toistuu nyt tekoälyn yleistyessä kuluttaja- ja yrityskäytössä. Tekoälyn kehittäminen ja sovellukset tarvitsevat ennennäkemättömän suuria datakeskuksia, jopa siinä määrin, että kokonaisia ydinvoimaloita käynnistetään uudelleen niiden energiantarpeen kattamiseksi.

Tekoälyjärjestelmät koostuvat pohjimmiltaan lukuisista keskenään vuorovaikutuksessa olevista laskentayksiköistä, joten datakeskukset tarvitsevat erittäin tehokkaita ja nopeita yhteysratkaisuja. Tähän vastaavat erikoistuneet yritykset, jotka pysyvät tietotekniikan eturintamassa ja mukautuvat jatkuvasti alan johtavien yhtiöiden uusiin vaatimuksiin.

Harva yritys on ollut tässä yhtä tärkeä jatkuvasti kasvaviin yhteystarpeisiin vastaamisessa kuin Broadcom (AVGO ).

Broadcomin yleiskatsaus

Broadcom on maailman johtavia yhteyslaitteiden ja tietotekniikan infrastruktuuriohjelmistojen, kuten 5G-teknologian, toimittajia.

Yhtiön toiminta jakautuu infrastruktuuriohjelmistoihin, kuten kyberturvallisuuteen ja pilveen, sekä yhteyslaitteisiin, kuten langattomiin verkkoihin, palvelimiin, kuluttajalaajakaistaan ja tekoälyverkkoihin.

Lähde: Broadcom

Nykyinen yhtiö syntyi Broadcomin ja Avagon fuusiossa vuonna 2016.

Broadcom aloitti vuonna 1991 keskittyen verkko- ja viestintäratkaisujen puolijohteisiin.

Avago Technologies aloitti vuonna 1961 Hewlett-Packardin puolijohdeosastona ja irrotettiin vuonna 1999 Agilent Technologiesiksi (A ). Se keskittyi aluksi optoelektroniikkaan ja langattoman viestinnän komponentteihin. Pääomasijoittajien ostettua sen yhtiö listautui vuonna 2009.

Yhtiö kehitti muun muassa ensimmäiset valokuitulähettimet ja galliumarsenidifosfidi-LEDit (GaAsP) sekä toimitti 400 miljoonaa optisen hiiren anturia.

Suuri osa fuusion jälkeisestä kasvusta on tullut viime vuosikymmenen yritysostoista. Merkittävimmät olivat VMware vuonna 2023 61 miljardilla dollarilla ja Symantec vuonna 2019 10,7 miljardilla dollarilla. Ne tekivät Broadcomista suuren toimijan myös pilvi- ja kyberturvallisuusmarkkinoilla.

Lähde: Broadcom

Vuonna 2024 Broadcom teki 54,6 miljardin dollarin liikevaihdon. Yhtiöllä on yli 20.000 patentin laaja salkku, jota tukivat 9,3 miljardin dollarin jatkuvat tutkimus- ja kehitysinvestoinnit vuonna 2024.

Broadcomin tuotteet

Monet Broadcomin tuotteet ovat vaikeita ymmärtää muille kuin tietoliikenneinsinööreille, erityisesti laitteiston osalta.

Suurelle yleisölle tutuimpia ovat internetlaitteet, kuten modeemit ja reitittimet, sekä televisioiden ja muiden älylaitteiden yhteysratkaisut, mukaan lukien kaapeli- ja satelliittiyhteydet.

Lähde: Broadcom

Broadcom on keskeinen myös mobiiliverkkojen rakentamisessa ja ylläpidossa. Se oli uranuurtaja 3G-, 4G- ja nykyisten 5G-verkkojen teknologian kehittämisessä.

Lähde: Broadcom

Datakeskuksiin yhtiö tarjoaa laajan valikoiman Ethernet- ja valokuituyhteyksiä sekä muita välineitä tiedonsiirtoon datakeskuksen osasta toiseen, muihin datakeskuksiin ja loppukäyttäjille.

Tämä kattaa paikalliset ja pilvipohjaiset datakeskukset sekä tekoälyratkaisujen ja tekoälydatakeskusten eri muodot, joita käsitellään jäljempänä.

Lähde: Broadcom

Samoja työkaluja ja laitteita käytetään myös tehtaissa, energiayhtiöissä ja autoissa IoT-laitteiden, älykkäiden hallintatyökalujen sekä erilaisten LED-näyttöjen yhteyksiin.

Lähde: Broadcom

Ohjelmistoissa Broadcom toimii pääasiassa kahdella alueella: kyberturvallisuudessa ja yritysohjelmistoissa. Kyberturvallisuusalue kattaa sekä Symantecin ratkaisut että VMwaren työkalut.

Lähde: Broadcom

Lähde: Broadcom

Miten VMware vahvistaa Broadcomin ohjelmistostrategiaa

VMware ansaitsee tarkemman tarkastelun, sillä se on Broadcomin historian suurin yritysosto ja paljon suurempi kuin Avagon 37 miljardin dollarin Broadcom-kauppa, jolla nykyinen yhtiö muodostettiin.

VMware on erikoistunut virtualisointiin eli tietokoneresurssien, kuten palvelimien, tallennustilan, verkkojen ja käyttöjärjestelmien, virtuaalisten versioiden luomiseen.

Virtualisointi mahdollistaa useiden virtuaaliympäristöjen käytön yhdellä fyysisellä koneella, mikä parantaa resurssien käyttöastetta ja joustavuutta.

Käytännössä ohjelmisto erotetaan taustalla olevasta laitteistosta. Se voi käyttää ja hallita jaettuja resursseja aivan kuin ne olisi varattu vain sen omaan tehtävään.

Virtualisointi tarjoaa käyttäjille monia etuja:

• Tietoturva: lisäpalomuurit suojaavat pilvipalveluja ja eristävät samalla laitteistolla suoritettavat eri toiminnot toisistaan.
• Joustavuus: virtuaalinen laitteisto auttaa jakamaan tallennustilaa ja laskentatehoa uudelleen yrityksen hankkeiden ja yksiköiden kesken.
• Kustannukset: virtualisointi vähentää usein energiankulutusta ja ylläpitokuluja. Säästöt ovatkin yksi sen käyttöönoton tärkeimmistä syistä.
• Häiriönsietokyky: yhdellä fyysisellä laitteella suoritettava toiminto voidaan helpommin kopioida toiselle, mikä vähentää laitteistovian aiheuttaman keskeytyksen riskiä.

Virtualisoinnin hallitsevana toimijana VMware vahvisti yritysoston myötä Broadcomin asemaa pilvimarkkinoilla merkittävästi. Aiemmin Broadcom toimi siellä lähinnä pilvipalveluja tukevien palvelimien laitevalmistajana.

Broadcomin talous

Yhtiön liikevaihto on kasvanut tasaisesti ja lähes kaksinkertaistui vuosina 2021–2024.

Lähde: Broadcom

Vapaan kassavirran kasvu on ollut hieman vaatimattomampaa: se kasvoi vuosina 2021–2024 ”vain” noin 50%.

Lähde: Broadcom

Tämä ei kuitenkaan johtunut katteiden supistumisesta, sillä bruttokate pysyi noin 75%:ssa. Se kuvastaa pikemminkin yhtiön sitoutumista investointeihin sekä pääomamenoissa että tutkimuksessa ja tuotekehityksessä.

Yhtiö on kasvattanut osinkoaan nopeasti vuodesta 2016 lähtien, keskimäärin 32% vuodessa, ja nostanut säännöllistä neljännesvuosiosinkoa joka vuosi.

Tulokseen nähden erittäin korkean arvostuksen vuoksi osinkotuotto on silti matala. Osake on siis pikemminkin kasvuyhtiö kuin osinkosijoittajille houkutteleva kohde.

Lähde: Broadcom

Broadcomin AI:n kasvustrategia ja puolijohdeinnovaatiot

Datakeskuksen yhteydet & tekoäly

Lähes kaikille teknologiayhtiöille asema tekoälybuumissa ratkaisee pitkälti niiden menestyksen seuraavalla vuosikymmenellä.

Broadcom on keskeinen sekä laitteisto- että ohjelmistoyhteyksissä, joita tekoäly tarvitsee vielä enemmän kuin tavallinen pilvilaskenta. Siksi yhtiö on jo hyvissä asemissa hyötymään tekoälydatakeskusten rakentamisesta.

Lähde: Broadcom

Vuonna 2024 tekoäly tuotti jo 35% yhtiön puolijohdetuloista. Teknologiajätit rakentavat valtavaa tekoälykapasiteettia, mikä kasvattaa siihen liittyvien valmistajien tuloja Broadcomista Nvidiaan (NVDA ) (linkistä pääset Nvidiaa käsittelevään raporttiin).

Lähde: Broadcom

Lopulta ”verkko ON tietokone”, kuten Broadcom toteaa tekoälymarkkinoita koskevassa sijoittajaviestinnässään, on varsin osuva kuvaus. Esimerkiksi Meta käyttää noin kolmanneksen tekoälyn koulutusajasta verkottamiseen.

Lähde: Broadcom

XPU:t AI-koulutukseen

Yhteydet eivät ole ainoa tuote, josta Broadcom hyötyy tekoälybuumissa.

Tekoälyn laskentajärjestelmät siirtyvät vähitellen räätälöityihin malleihin, jotka vastaavat paremmin tekoälylaskennan erityisiä laskenta- ja verkkovaatimuksia. Tämä korostuu, koska sähkönsaannista voi tulla tekoälyn kehitykselle suurempi rajoite kuin sirujen saatavuudesta.

Tekoälyverkot ovat myös monella tavalla poikkeuksellisia:

• Ne tarvitsevat erittäin suuren kaistanleveyden.
• Tietoa siirretään suurina erinä jatkuvien virtojen sijaan, ja siirto on yleensä ajoittaista.
• Puuttuvat tai viivästyneet tiedot vaikuttavat koulutuksen kestoon.
• Tekoälyn koulutus kestää pitkään, yleensä useita tunteja tai jopa päiviä. Komponenttien on pysyttävä koko koulutuksen ajan hyvin jäähdytettyinä, yhteydessä toisiinsa ja toimintakunnossa.

Yksi ratkaisu on niin sanottu XPU, joka yhdistää CPU:n, GPU:n ja muistin samaan elektroniseen laitteeseen.

Pääsyy on se, että laskennan kuormituksen ja datakeskuksen koon kasvaessa järjestelmän tehokkuus alkaa tasaantua, kun komponentteja lisätään. Verkon tehokkuudesta riippumatta jatkuva tiedonsiirto suorittimen, GPU:n ja muistin välillä muuttuu tehottomammaksi laskennan ja tiedonsiirron lisääntyessä.

Lähde: Broadcom

Sen sijaan, että tekoälydatakeskus koottaisiin yleiskäyttöisistä osista, kuten alun perin videopeleihin suunnitelluista GPU:ista, kaikkien osien yhdistäminen yhteen siruun lyhentää siirtoaikaa ja pienentää kaistanleveyden tarvetta.

Uusien sirujen suunnittelua rajoittaa yhä enemmän myös se, että kaksiulotteiselle pinnalle mahtuu vain tietty määrä komponentteja. Seuraava askel onkin kolmiulotteinen rakenne.

3,5D XDSiP

Broadcomilla on vahva kokemus ASIC-piirien eli tiettyä käyttötarkoitusta varten suunniteltujen integroitujen piirien kehittämisestä. Tässä tapauksessa tarkoitus on tekoälylaskenta yleiskäyttöisen CPU-laskennan sijaan. Yhtiö voi sanoa olleensa alan ykkönen viimeiset kymmenen vuotta.

Broadcomin XPU yhdistää laskentaytimet, muistin ja muut komponentit samaan siruun erittäin tiiviissä kolmiulotteisessa arkkitehtuurissa.

Lähde: Broadcom

Nämä tekoälyn ydinkäsittelyä hoitavat XPU-järjestelmät voidaan verkottaa muiden Broadcom-komponenttien kanssa, ja moduulit voidaan liittää toisiinsa kokonaisiksi tekoälydatakeskuksiksi.

Lähde: Broadcom

Lähde: Broadcom

Sama kehitys koskee kaikkia datakeskuksen osia. Esimerkiksi fotoniset liitännät pakataan nyt samaan laitteeseen.

Lähde: Broadcom

Ethernet-teknologia

Broadcomin etuna on myös sen Ethernet-osaaminen. Vuodesta 2010 lähtien yhtiö on vähentänyt Ethernetin energiankulutusta 90% ja kasvattanut kaistanleveyden kapasiteettia 80-kertaiseksi.

Tehokkaassa laskennassa käytetään nykyisin paljon InfiniBandia, joka on korkean suorituskyvyn tietoverkkoviestinnän standardi.

Broadcomin nykyinen Ethernet tarjoaa kuitenkin InfiniBandia paremman suorituskyvyn lähes kaikilla mittareilla. Se esimerkiksi pienentää vikamäärää 30-kertaisesti, kuluttaa 33% vähemmän energiaa, maksaa vähemmän ja tarjoaa suuremman kaistanleveyden.

Lähde: Broadcom

Ethernet tunnustetaan nyt vakiintuneeksi tekoälyverkkojen ratkaisuksi, ja sitä käyttävät jo Meta, Google, Oracle (ORCL ), Tencent, Amazon (AMZN ), Alibaba ja monet muut.

Yhteenveto

Ensimmäiset tekoälydatakeskukset rakennettiin kilpajuoksussa, jossa tavoiteltiin mahdollisimman paljon laskentatehoa mahdollisimman nopeasti. Siksi sijoittajat kiinnittivät eniten huomiota Nvidian GPU:ihin ja tekivät siitä maailman arvokkaimman yhtiön.

Tekoälyalan kypsyessä juuri AI-laskennan vaatimuksiin tehdyt ASIC-ratkaisut alkavat kuitenkin saavuttaa yleiskäyttöisiä GPU:ita. Tekoälylle suunnitellut uudet GPU:t ovat vahvoja kilpailijoita, mutta myös XPU:illa on merkittävä rooli.

Tekoälymallien kasvaessa tiedonkulusta ja tarvittavista yhteyksistä tulee yhtä suuri haaste kuin laskentatehosta. Myös sähkönkulutuksen vähentäminen nousee alan keskeiseksi tavoitteeksi.

Tämä asettaa Broadcomin erinomaiseen asemaan hyötymään tekoälybuumista.

Vaikka XPU ei nousisi alan laskentastandardiksi, Broadcomin kehittyneitä Ethernet- ja muita yhteysratkaisuja tarvitaan enemmän kuin koskaan. Myös VMwaren virtualisointi- ja kyberturvallisuusratkaisujen kysyntä kasvaa.

Jos XPU:t taas yleistyvät uudempien ja tehokkaampien tekoälydatakeskusten rakentamisessa, Broadcomista voi tulla markkinoiden uusi suosikki tekoälyvetoisessa teknologiayhtiöiden arvonnousussa.

Broadcomin (AVGO) viimeisimmät osakeuutiset ja kehitys