De drie grote gieterijgiganten lanceerden de 2 nm-strijd

's Werelds toonaangevende halfgeleiderbedrijven racen om de productie van 2nm-chips voor de aansturing van de volgende generatie smartphones, datacenters en kunstmatige intelligentie (AI).Analisten zien nog steeds dat TSMC zijn mondiale dominantie in de sector handhaaft, maar Samsung Electronics en Intel zien de volgende sprong voorwaarts in de sector als een kans om de kloof te dichten.

Chipmakers werken al tientallen jaren aan het maken van compactere producten. Hoe kleiner de transistors op de chip, hoe lager het stroomverbruik en hoe hoger de snelheid. Tegenwoordig worden 2 nm en 3 nm veel gebruikt om elke nieuwe generatie chips te beschrijven, in plaats van de werkelijke fysieke grootte van de halfgeleider. Elk bedrijf dat een technologische voorsprong neemt in de volgende generatie geavanceerde halfgeleiders, een industrie die vorig jaar goed was voor ruim 500 miljard dollar aan wereldwijde chipverkopen, zal aan het stuur zitten. Dit aantal zal naar verwachting verder groeien als gevolg van de stijgende vraag naar datacenterchips die generatieve AI-diensten ondersteunen.

TSMC heeft het N2-prototypeproces gedemonstreerd

TSMC, dat de mondiale chipmarkt domineert, heeft procestestresultaten van zijn "N2" (2nm)-prototype getoond aan enkele van zijn grootste klanten, zoals Apple en Nvidia, volgens twee mensen die bekend zijn met de zaak. TSMC heeft gezegd dat de N2-chip in 2025 met de massaproductie zal beginnen, waarbij doorgaans eerst een mobiele versie zal worden gelanceerd, met Apple als belangrijkste klant. Een pc-versie en een high-performance computing (HPC)-chip die is ontworpen voor hogere stroombelastingen, zullen later beschikbaar zijn. De nieuwste vlaggenschip-smartphones van Apple, de iPhone 15 Pro en Pro Max, werden in september gelanceerd en zijn de eerste consumentenapparaten voor de massamarkt die zijn uitgerust met de nieuwe 3nm-chiptechnologie van TSMC. Naarmate chips kleiner worden, wordt de uitdaging van de overgang van de ene generatie of "knooppunt"-procestechnologie naar de volgende groter, waardoor de mogelijkheid van TSMC-misstappen toeneemt die ertoe kunnen leiden dat de kroon wegglijdt. TSMC zei dat de ontwikkeling van de N2-technologie “goed vordert en op koers ligt om in 2025 massaproductie te bereiken. Eenmaal gelanceerd zal dit de meest geavanceerde halfgeleidertechnologie in de sector zijn in termen van dichtheid en energie-efficiëntie.” Maar Lucy Chen, vice-president van Isaiah Research, merkte op dat de kosten voor het verhuizen naar het volgende knooppunt stijgen, terwijl de prestatieverbeteringen zijn afgevlakt. [Overstappen naar de volgende generatie] is niet meer zo aantrekkelijk voor klanten."

Samsung wil dat 2nm een ​​gamechanger wordt

Twee mensen die dicht bij Samsung stonden, zeiden dat de Zuid-Koreaanse chipmaker een goedkopere versie van zijn nieuwste 2nm-prototype aanbiedt om de interesse van grote klanten, waaronder Nvidia, te wekken. "Samsung ziet 2nm als een game changer", zegt James Lim, analist bij het Amerikaanse hedgefonds Dalton Investments. Maar er blijven twijfels bestaan ​​over de vraag of het de migratie beter kan uitvoeren dan TSMC.” Experts benadrukten dat 2nm nog twee jaar verwijderd is van massaproductie, en dat de initiële problemen een natuurlijk onderdeel zijn van het chipproductieproces.

Volgens onderzoeksbureau TrendForce heeft Samsung een aandeel van 25 procent in de mondiale markt voor geavanceerde gieterijen, vergeleken met 66 procent van TSMC, en insiders van Samsung zien een kans om de kloof te dichten. Samsung was het eerste bedrijf dat vorig jaar begon met de massaproductie van 3 nm-chips, of 'SF3'-chips, en de eerste die overschakelde op een nieuwe transistorarchitectuur genaamd GAA (surround gate).

Volgens twee mensen die bekend zijn met de zaak, is Qualcomm van plan de "SF2" -chip van Samsung te gebruiken in zijn volgende high-end smartphone-applicatieprocessor (AP). Nadat de meeste van zijn vlaggenschip mobiele chips waren verschoven van het 4 nm-proces van Samsung naar het gelijkwaardige proces van TSMC, zou de nieuwe keuze van Qualcomm een ​​verschuiving in het fortuin van Samsung markeren.

Samsung zei: "We zijn goed gepositioneerd om tegen 2025 massaproductie van SF2 te realiseren. Omdat we de eersten waren die de sprong en de overgang naar de GAA-architectuur maakten, verwachten we dat de overgang van SF3 naar SF2 relatief soepel zal verlopen."

Analisten waarschuwen dat hoewel Samsung de eerste is die 3nm-chips op de markt brengt, het bedrijf te kampen heeft met rendementsproblemen, of met het aandeel geproduceerde chips dat als gereed wordt beschouwd voor levering aan klanten.

Samsung houdt vol dat de 3nm-opbrengst is verbeterd. Maar volgens twee mensen die dicht bij Samsung staan, is de opbrengst van Samsung's eenvoudigste 3nm-chips slechts 60%, ruim onder de verwachtingen van de klant, en kan de opbrengst verder dalen bij het maken van complexere chips zoals Apple's A17 Pro of Nvidia's grafische verwerkingseenheden (Gpus).

"Samsung probeert deze gigantische sprongen te maken", zegt Dylan Patel, hoofdanalist bij onderzoeksbureau SemiAnalysis. Ze kunnen claimen wat ze willen, maar ze hebben nog steeds geen 3nm-chip uitgebracht die die naam waardig is.” Lee Jong-hwan, hoogleraar systeemhalfgeleidertechniek aan de Sangmyung Universiteit in Seoul, voegde eraan toe dat de smartphone- en chipontwerpdivisie van Samsung een een felle concurrent is voor potentiële klanten van logica-chips die worden geproduceerd door de contractproductiedivisie, en dat "de structuur van Samsung ertoe heeft geleid dat veel potentiële klanten zich zorgen hebben gemaakt over mogelijke technologie- of ontwerplekken."

Intel keert terug naar de concurrentie op het gebied van contractproductie

Intel beweert ook stoutmoedig dat het tegen eind 2024 de volgende generatie chips zal produceren. Dat zou het bedrijf weer een voorsprong kunnen geven op zijn Aziatische rivalen, hoewel er twijfels blijven bestaan ​​over de prestaties van zijn producten.

Tegelijkertijd promoot Intel zijn volgende generatie Intel 18A (equivalent aan 1,8 nm) procesknooppunt op technologieconferenties en biedt het gratis testproductie aan chipontwerpbedrijven aan. Intel heeft gezegd dat het eind 2024 zal beginnen met de productie van de Intel 18A, waardoor het de eerste chipmaker zou kunnen zijn die overschakelt naar het proces van de volgende generatie.

Maar Wei Che-jia, de president van TSMC, lijkt zich geen zorgen te maken. Hij zei in oktober dat op basis van de interne evaluatie van het bedrijf de nieuwste 3nm (die al op de markt is) vergelijkbaar is met de Intel 18A in termen van kracht, prestaties en dichtheid.

Zowel Samsung als Intel hopen te kunnen profiteren van potentiële klanten die hun afhankelijkheid van TSMC verminderen, hetzij om zakelijke redenen, hetzij uit bezorgdheid over mogelijke geopolitieke dreigingen. In juli zei AMD-CEO Zi-Fung Su dat het bedrijf "andere productiemogelijkheden zou overwegen" naast die van TSMC, omdat het een grotere "flexibiliteit" nastreeft.

Leslie Wu, CEO van adviesbureau RHCC, zei dat grote klanten die technologie op 2 nm-niveau nodig hebben, de chipproductie over meerdere gieterijen willen spreiden en dat "uitsluitend vertrouwen op TSMC te riskant is." Maar Mark Li, de Aziatische halfgeleideranalist van Bernstein, vroeg zich af "hoeveel (geopolitieke) factoren er toe doen in vergelijking met zaken als efficiëntie en planning, is discutabel." TSMC heeft nog steeds voordelen op het gebied van kosten, efficiëntie en vertrouwen."

Fountyl Technologies PTE Ltd, richt zich op de halfgeleiderindustrie, de belangrijkste producten zijn onder meer: ​​Pin chuck, poreuze keramische chuck, keramische eindeffector, keramische vierkante balk, keramische spindel, welkom bij contact en onderhandeling！