Niepokój TSMC 3nm

Pod koniec 2022 roku TSMC zapowiedziało masową produkcję procesu 3nm, ale dopiero niedawno oficjalnie wypuszczono na rynek pierwszy chip 3nm wyprodukowany przez TSMC.Jednak te pierwsze 3 nm nie są częścią największego klienta TSMC, Apple, ale chipem centrum danych firmy Marvell.

Po tak długim słuchaniu wiatru w końcu pada deszcz, ale to nie znaczy, że technologię 3nm TSMC można idealnie wyprodukować masowo.

Wcześniej proces węzłowy TSMC 3 nm napotykał wątpliwości związane z takimi aspektami, jak zdolność produkcyjna i wydajność.Wiele zagranicznych doniesień medialnych wskazuje, że TSMC dokłada obecnie wszelkich starań, aby wyprodukować wystarczającą liczbę chipów 3 nm, aby zaspokoić popyt Apple, ale nadal nie jest w stanie spełnić wymagań ilościowych.Co więcej, wskaźnik wydajności produkcji chipów 3 nm przez TSMC wynosi tylko 55%, co wciąż nie może zaspokoić potrzeb Apple

W obliczu powyższej sytuacji analitycy z różnych instytucji powiedzieli EE Times, że prawdziwa technologia 3 nm TSMC może się rozszerzyć dopiero po uruchomieniu bardziej zaawansowanego urządzenia EUV NXE: 3800E.

Poniżej znajduje się oryginalny tekst „TSMC's 3-nm Push Faces Tool Struggles”.

TSMC ciężko pracuje, aby sprostać zapotrzebowaniu czołowego klienta Apple na chipy 3 nm.Według analityków, z którymi rozmawiał EE Times, trudności firmy związane z narzędziami i produkcją zahamowały tempo masowej produkcji przy użyciu wiodących światowych technologii.

TSMC i jego największy konkurent w branży OEM, Samsung, konkurują w produkcji produktów 3 nm dla komputerów o wysokiej wydajności (HPC) i smartfonów dla klientów takich jak Apple i Nvidia.Co więcej, TSMC stała się najnowszą firmą, która ogłosiła się liderem w technologii 3 nm w ogłoszeniu wyników kwartalnych z zeszłego tygodnia.

Nasza technologia 3 nm jest pierwszą w branży półprzewodników, która może produkować w dużych ilościach z dobrą wydajnością ", powiedział CEO TSMC Wei Zhejia podczas telekonferencji z analitykami, Ze względu na zapotrzebowanie naszych klientów na N3 (termin TSMC 3 nm) przekraczający naszych możliwości dostaw, spodziewamy się, że N3 otrzyma kompleksowe wsparcie ze strony aplikacji HPC i smartfonów w 2023 roku. Oczekuje się, że znaczący udział w przychodach N3 rozpocznie się w trzecim kwartale, aw 2023 roku N3 będzie stanowić jednocyfrowy procent naszej całkowitej liczby płytek przychód

TSMC, Samsung i Intel celują w liderów technologii, aby służyć dostawcom projektów procesorów, w tym Apple, NVIDIA i innym.Ostateczny lider uzyska największy udział w zyskach w branży OEM, która od dziesięcioleci rozwija się szybciej niż cała branża półprzewodników.Mehdi Hosseini, analityk w Susquehanna International Group, powiedział, że TSMC nadal zajmuje pierwsze miejsce.

Sztuczka outsourcingu fabryk polega na umożliwieniu współpracy niezwykle kosztownych narzędzi produkcyjnych pochodzących od wielu dostawców z maksymalną wydajnością.

Hosseini stwierdził w raporcie, który dostarczył EE Times: „Naszym zdaniem TSMC pozostaje preferowaną odlewnią zaawansowanych węzłów, ponieważ Samsung nie wykazał jeszcze stabilnej zaawansowanej technologii procesowej, a IFS (Intel OEM Services) jest jeszcze kilka lat od dostarczenia konkurencyjne rozwiązania

01

Wydajność przy 3 nm wynosi tylko 55%

Urządzenia EUV czekają na aktualizacje

Hosseini stwierdził, że w drugiej połowie 2023 roku TSMC będzie produkować procesory Apple A17 i M3 w węzłach N3, a także serwerowe procesory oparte na ASIC w węzłach N4 i N3.Co więcej, TSMC będzie również produkować układy graficzne Intel Meteor Lake w węzłach N5, procesory AMD Genoa i Nvidia Grace w węzłach N5 i N4 oraz procesor graficzny Nvidia H100 w węzłach N5.

Brett Simpson, starszy analityk w Arete Research, stwierdził w raporcie przekazanym EE Times, że Apple zapłaci TSMC tylko za znane kwalifikowane chipy, a nie za standardowe ceny płytek, przynajmniej w pierwszych trzech do czterech kwartałach N3 i przed zyskiem wzrasta do około 70%.

Wierzymy, że TSMC będzie współpracować z Apple w celu wdrożenia normalnych cen opartych na płytkach dla N3 w pierwszej połowie 2024 r.Obecnie uważamy, że wydajność N3 TSMC dla procesorów A17 i M3 wynosi około 55% (zdrowy poziom na tym etapie rozwoju N3), a TSMC wydaje się zwiększać wydajność o ponad 5 punktów na kwartał zgodnie z planem

Raport Arete stwierdza, że ​​dla chipa iPhone'a A17 TSMC wykona 82 warstwy maski, a rozmiar chipa może wynosić od 100 do 110 milimetrów.Raport dodaje, że oznacza to, że produkcja każdego wafla wynosi około 620 żetonów, przy cyklu waflowym wynoszącym cztery miesiące.Rozmiar chipa M3 może wynosić około 135-150 milimetrów, przy zdolności produkcyjnej około 450 chipów na płytkę.

Simpson stwierdził, że obecnie TSMC koncentruje się na optymalizacji czasu cyklu produkcji i płytek półprzewodnikowych poprzez tę wczesną poprawę w celu zwiększenia wydajności.

Hosseini powiedział, że TSMC opóźniło uruchomienie i masową produkcję 3 nm ze względu na konieczność wykorzystania technologii litografii EUV firmy ASML do wielokrotnej ekspozycji: „Chociaż wysoki koszt wielokrotnej ekspozycji EUV sprawia, że ​​stosunek kosztów do korzyści z EUV jest nieatrakcyjny, złagodzenie zasad projektowania i zmniejszenie liczba ekspozycji doprowadzi do wzrostu rozmiarów gołych kryształów. Dodał, że zanim EUV NXE: 3800E ASML o wyższej przepustowości zostanie uruchomiony w drugiej połowie 2023 r., „prawdziwy” węzeł 3 nm nie będzie w stanie zwiększać.

Według Hosseiniego, NXE: 3800E pomoże zwiększyć produkcję płytek, która jest o około 30% wyższa niż obecny NXE: 3600D, i zmniejszy całkowity koszt wielokrotnej ekspozycji EUV.

Hosseini stwierdził w raporcie, że TSMC przyspieszy przyjęcie NXE: 3800E w pierwszej połowie 2024 r., ponieważ odlewnie dostarczają technologię N3E i inne warianty węzłów 3 nm większej liczbie klientów.

TSMC uzyskuje pomoc w zakresie technologii litografii od klienta Nvidia.

Wei Zhejia stwierdził, że oprogramowanie i sprzęt „cuLitho” przenoszą kosztowne operacje na procesory graficzne Nvidia, co pomoże TSMC wdrożyć technologię odwrotnej litografii i głębsze uczenie się.

02

Oczekiwany spadek wydajności w 2023 r

Ale jest to jeszcze trudniejsze w przypadku innych fabryk OEM

TSMC spodziewa się, że jego następny węzeł, N2, rozpocznie produkcję w 2025 roku.

W N2 zaobserwowaliśmy duże zainteresowanie i zaangażowanie klientów” – powiedział Wei Zhejia.W momencie wprowadzenia na rynek nasza technologia 2 nm będzie najbardziej zaawansowaną technologią półprzewodnikową w branży pod względem gęstości i efektywności energetycznej, a w przyszłości jeszcze bardziej wzmocni naszą pozycję lidera technologicznego

TSMC stwierdziło, że zrewidowany poziom zapasów chipów, który przetoczył się przez całą branżę, przekroczył oczekiwania TSMC trzy miesiące temu i może trwać do trzeciego kwartału tego roku.Dlatego TSMC przewiduje teraz, że jego przychody w 2023 roku mogą odnotować pierwszy spadek od prawie dekady, a sprzedaż może spaść o jednocyfrowy procent.

Simpson powiedział: „Uważamy, że w przypadku innych firm OEM sprzedaż w 2023 roku może spaść bardziej niż TSMC, a powolne ożywienie w drugiej połowie roku jest normą

Pomimo pogorszenia koniunktury gospodarczej TSMC nadal przestrzega tego samego budżetu na wydatki kapitałowe, co w zeszłym roku, wynoszącego od około 32 do 36 miliardów dolarów.Ze względu na spadek wykorzystania sprzętu, TSMC ma nadzieję na odbicie swojej działalności w trzecim kwartale.

Wykorzystanie mocy produkcyjnych jest kluczowym wskaźnikiem rentowności.

Oczekujemy, że mieszane wykorzystanie osiągnie najniższy poziom około 66% w drugim kwartale 2023 r., przy wykorzystaniu N7 poniżej 50%” – powiedział Hosseini.Spodziewamy się odbicia wykorzystania w drugiej połowie 2023 r., napędzanego przez nowe ulepszenia produktów