Сообщается, что TSMC будет взимать 20 000 долларов за 3-нм пластину

Графические процессоры и SoC станут дороже

Сообщается, что TSMC повысит цены на пластины, обработанные с использованием передовой технологической технологии N3 (3-нм класс), на 25% по сравнению с производственным узлом N5 (5-нм класс). Это немедленно приведет к удорожанию сложных процессоров, таких как графические процессоры и SoC для смартфонов, что приведет к удорожанию таких устройств, как видеокарты и мобильные телефоны. Между тем, непомерно высокие затраты сделают конструкции с несколькими микросхемами более привлекательными. По данным DigiTimes (через @RetiredEngineer), одна пластина, обработанная с помощью передовой производственной технологии N3 TSMC, будет стоить более 20 000 долларов. Для сравнения, пластина N5 стоит около 16 000 долларов, говорится в отчете.

Есть много причин, по которым производство чипов на производственных узлах N5 и N3 обходится дорого. Во-первых, обе технологии довольно широко используют литографию в крайнем ультрафиолете (EUV) — до 14 слоев в N5 и даже больше в N3. Каждый инструмент EUV стоит 150 миллионов долларов, а на заводе необходимо установить несколько сканеров EUV, что означает дополнительные расходы для TSMC. Кроме того, производство чипов на N5 и N3 занимает много времени, что опять же означает более высокие затраты для TSMC.

TSMC обычно не раскрывает цены на свои пластины, кроме как реальным клиентам. Также важно отметить, что контрактные цены — которые, скорее всего, будут использовать более крупные заказы от таких компаний, как Apple, AMD, Nvidia и даже конкурирующая Intel — могут быть ниже базовых цен. Тем не менее, вот что говорится в отчете о текущих ценах.

Ожидается, что разработчики чипов, пользующиеся услугами TSMC, переложат стоимость новых чипов на последующих клиентов, что приведет к удорожанию смартфонов и видеокарт. Даже сейчас iPhone 14 Pro от Apple стоит от 999 долларов, тогда как флагманская видеокарта Nvidia GeForce RTX 4090 стоит 1599 долларов. Как только такие компании, как Apple и Nvidia, примут узел N3 TSMC, мы можем ожидать, что их продукты станут еще дороже. Конечно, фактическая стоимость чипа все еще может быть относительно небольшой по сравнению со всеми другими частями, которые входят в состав современного смартфона или видеокарты. Возьмите AD102 от Nvidia, размер которого составляет 608 мм^2. По оценкам калькуляторов количества кристаллов на пластину, Nvidia может получить около 90 чипов из пластины N5, или базовая стоимость составляет 178 долларов за чип. Стоимость упаковки, печатной платы, компонентов, охлаждения и т. д. — все это, вероятно, вносит как минимум вдвое больший вклад, но реальная стоимость приходится на аспекты исследований и разработок современного дизайна микросхем.

Хотя существуют рациональные причины, по которым цены TSMC растут, следует отметить, что компании это может сойти с рук, поскольку в настоящее время у нее нет конкурентов, которые могли бы производить чипы с использованием передовых технологий производства с приличной производительностью и высокой производительностью. объемы. Хотя формально Samsung Foundry опережает TSMC со своим техпроцессом 3GAE (3-нм класс, затвор вокруг транзисторов), считается, что из-за недостаточной доходности он используется только для крошечных чипов для майнинга криптовалюты. Между тем, 4-нм техпроцесс Samsung Foundry не оправдал ожиданий с точки зрения производительности.

Когда (и если) Samsung и Intel Foundry Services предложат технологические процессы, превосходящие технологии TSMC, крупнейшему в мире литейному заводу придется несколько ограничить свои цены, хотя мы не ожидаем, что цены на чипы упадут из-за усиления конкуренции на литейном рынке в качестве фабрик. становятся все дороже, затраты на разработку чипов растут, а технологии изготовления становятся более сложными.

В целом, затраты на производство чипов на передовых узлах начали быстро расти в середине 2010-х годов, когда Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC и UMC начали использовать транзисторы FinFET. В то время затраты выросли для всех, несмотря на острую конкуренцию между контрактными производителями полупроводников.

Ожидается, что первым клиентом TSMC, который будет использовать N3, станет Apple, которая может позволить себе разработку соответствующего SoC, производить его в больших объемах и при этом зарабатывать деньги на своем оборудовании. Apple не указала, какие именно процессоры компания планирует сделать для N3, но продолжение нынешних M2 и A16 Bionic кажется логичным. Другие разработчики микросхем могут пока воздержаться от использования N3 от TSMC из-за его непомерно высокой стоимости и вместо этого использовать конструкции на основе чиплетов из-за более низких затрат на разработку, меньших рисков и меньших производственных затрат.