Три крупнейших литейных гиганта начали битву за 2 нм

Ведущие мировые полупроводниковые компании стремятся производить 2-нм чипы для следующего поколения смартфонов, центров обработки данных и искусственного интеллекта (ИИ).Аналитики по-прежнему считают, что TSMC сохраняет свое глобальное доминирование в этом секторе, но Samsung Electronics и Intel рассматривают следующий шаг отрасли вперед как возможность сократить разрыв.

На протяжении десятилетий производители микросхем работали над созданием более компактных продуктов. Чем меньше транзисторов на чипе, тем ниже энергопотребление и выше скорость. Сегодня для описания каждого нового поколения чипов широко используются 2 и 3 нм, а не реальный физический размер полупроводника. Любая компания, которая возьмет на себя технологическое лидерство в следующем поколении передовых полупроводников, отрасли, на долю которой в прошлом году глобальные продажи чипов пришлось более 500 миллиардов долларов, будет в кресле водителя. Ожидается, что это число будет продолжать расти из-за растущего спроса на чипы для центров обработки данных, поддерживающие генеративные услуги искусственного интеллекта.

TSMC продемонстрировала процесс создания прототипа N2

По словам двух человек, знакомых с ситуацией, компания TSMC, которая доминирует на мировом рынке чипов, продемонстрировала результаты технологических испытаний своего прототипа «N2» (2 нм) некоторым своим крупнейшим клиентам, таким как Apple и Nvidia. TSMC заявила, что чип N2 начнет массовое производство в 2025 году, обычно сначала запуская мобильную версию, а Apple является ее основным клиентом. Версия для ПК, а также чип высокопроизводительных вычислений (HPC), рассчитанный на более высокие нагрузки, будут доступны позже. Последние флагманские смартфоны Apple, iPhone 15 Pro и Pro Max, были выпущены в сентябре и стали первыми потребительскими устройствами для массового рынка, оснащенными новой 3-нм технологией чипов TSMC. По мере того, как чипы становятся меньше, проблема перехода от одного поколения или «узловой» технологии к следующему возрастает, что повышает вероятность ошибок TSMC, которые могут привести к потере ее короны. В TSMC заявили, что разработка технологии N2 «продвигается хорошо и находится на пути к достижению массового производства в 2025 году, и после запуска она станет самой передовой полупроводниковой технологией в отрасли с точки зрения плотности и энергоэффективности». Но Люси Чен, вице-президент Isaiah Research, отметила, что стоимость перехода на следующий узел растет, в то время как повышение производительности стабилизируется. [Переход на следующее поколение] уже не так привлекателен для клиентов».

Samsung хочет, чтобы 2-нм технология изменила правила игры

Два человека, близкие к Samsung, рассказали, что южнокорейский производитель чипов предлагает более дешевую версию своего последнего 2-нм прототипа, чтобы вызвать интерес со стороны крупных клиентов, включая Nvidia. «Samsung считает, что 2-нм технология изменит правила игры», — сказал Джеймс Лим, аналитик американского хедж-фонда Dalton Investments. Но остаются сомнения относительно того, сможет ли она выполнить миграцию лучше, чем TSMC». Эксперты подчеркнули, что до массового производства 2-нм технологии еще два года, и первоначальные проблемы являются естественной частью процесса производства чипов.

По данным исследовательской компании TrendForce, доля Samsung на мировом рынке передового литейного производства составляет 25 процентов по сравнению с 66 процентами TSMC, и инсайдеры Samsung видят возможность сократить этот разрыв. Samsung была первой компанией, которая начала массовое производство 3-нм чипов, или «SF3», в прошлом году, и первой, которая перешла на новую транзисторную архитектуру под названием GAA (затвор объемного звучания).

По словам двух человек, знакомых с ситуацией, Qualcomm планирует использовать чип Samsung SF2 в своем следующем процессоре приложений (AP) для смартфонов высокого класса. После перевода большинства своих флагманских мобильных чипов с 4-нм техпроцесса Samsung на эквивалентный процесс TSMC, новый выбор Qualcomm ознаменует сдвиг в судьбе Samsung.

В Samsung заявили: «Мы располагаем хорошими возможностями для достижения массового производства SF2 к 2025 году. Поскольку мы были первыми, кто совершил скачок и перешел на архитектуру GAA, мы ожидаем, что переход от SF3 к SF2 будет относительно плавным».

Аналитики предупреждают, что, хотя Samsung является первой компанией, выпустившей на рынок 3-нм чипы, она сталкивается с проблемами производительности или доли произведенных чипов, которые считаются готовыми к доставке клиентам.

Samsung утверждает, что объем производства по 3-нм технологии увеличился. Но, по словам двух человек, близких к Samsung, производительность простейших 3-нм чипов Samsung составляет всего 60%, что значительно ниже ожиданий клиентов, и доходность может упасть еще больше при создании более сложных чипов, таких как Apple A17 Pro или графических процессоров Nvidia (Gpus).

«Samsung пытается совершить гигантский скачок», — сказал Дилан Патель, главный аналитик исследовательской компании SemiAnalysis. Они могут претендовать на все, что хотят, но они до сих пор не выпустили 3-нм чип, достойный этого названия». Ли Чон Хван, профессор системной полупроводниковой техники в Университете Санмён в Сеуле, добавил, что подразделение Samsung по разработке смартфонов и чипов является яростный конкурент потенциальным покупателям логических микросхем, производимых ее подразделением контрактного производства, и что «структура Samsung заставила многих потенциальных клиентов беспокоиться о возможных утечках технологий или конструкции».

Intel возвращается к конкуренции в контрактном производстве

Intel также делает смелые заявления о том, что к концу 2024 года она выпустит чипы следующего поколения. Это может вернуть ей преимущество перед азиатскими конкурентами, хотя сомнения в производительности ее продуктов остаются.

В то же время Intel продвигает свой технологический узел следующего поколения Intel 18A (эквивалент 1,8 нм) на технологических конференциях и предлагает бесплатное тестовое производство компаниям-разработчикам микросхем. Intel заявила, что начнет производство Intel 18A в конце 2024 года, что может сделать ее первым производителем микросхем, перешедшим на процесс следующего поколения.

Но Вэй Че-цзя, президент TSMC, похоже, не обеспокоен. В октябре он заявил, что, согласно внутренней оценке компании, ее новейший 3-нм процессор (уже представленный на рынке) сопоставим с Intel 18A с точки зрения мощности, производительности и плотности.

И Samsung, и Intel надеются получить выгоду от потенциальных клиентов, которые уменьшат свою зависимость от TSMC, будь то по деловым причинам или из-за опасений по поводу потенциальных геополитических угроз. В июле генеральный директор AMD Зи-Фунг Су заявил, что компания «рассмотрит другие производственные возможности» в дополнение к тем, которые предлагает TSMC, поскольку она стремится к большей «гибкости».

Лесли Ву, генеральный директор консалтинговой компании RHCC, заявил, что основные клиенты, которым требуются технологии уровня 2 нм, стремятся распространить производство чипов на несколько литейных заводов, и «полагаться исключительно на TSMC слишком рискованно». Но Марк Ли, аналитик компании Bernstein по полупроводникам в Азии, задался вопросом: «Насколько (геополитические) факторы имеют значение по сравнению с такими вещами, как эффективность и график, является спорным». У TSMC по-прежнему есть преимущества с точки зрения стоимости, эффективности и доверия».

Fountyl Technologies PTE Ltd специализируется на производстве полупроводников, основная продукция включает в себя: штыревой патрон, пористый керамический патрон, керамический концевой эффектор, керамическую квадратную балку, керамический шпиндель, добро пожаловать к контакту и переговорам！