© FT montage/AFP через Getty Images
TSMC, Samsung и Intel сражаются за создание 2-нанометровых чипов, которые определят будущее отрасли стоимостью 500 миллиардов долларов.
Ведущие мировые полупроводниковые компании участвуют в гонке по созданию так называемых "2-нанометровых" процессорных чипов, которые будут питать следующее поколение смартфонов, центров обработки данных и искусственного интеллекта.
Аналитики по-прежнему придерживаются мнения, что Taiwan Semiconductor Manufacturing Company сохранит лидирующие позиции в отрасли, но Samsung Electronics и Intel определили следующий скачок в развитии отрасли как шанс сократить разрыв.
На протяжении десятилетий производители микросхем стремились создавать все более компактные продукты. Чем меньше транзисторов на чипе, тем ниже энергопотребление и выше скорость работы. Сегодня такие термины, как "2 нанометра" и "3 нанометра", широко используются как сокращение для обозначения каждого нового поколения чипов, а не реальных физических размеров полупроводника.
Любая компания, которая завоюет технологическое лидерство в разработке следующего поколения передовых полупроводников, будет иметь все шансы занять доминирующее положение в отрасли, мировой объем продаж которой в прошлом году превысил 500 млрд долларов. По прогнозам, эта цифра будет расти и дальше из-за резкого увеличения спроса на чипы для центров обработки данных, которые обеспечивают работу генеративных систем искусственного интеллекта.
Компания TSMC, доминирующая на мировом рынке процессоров, уже показала результаты тестирования своего прототипа "N2" (или 2 нанометра) некоторым из своих крупнейших клиентов, включая Apple и Nvidia, по словам двух человек, непосредственно знакомых с ходом обсуждения.
Однако два человека, близких к команде Samsung, заявили, что корейский производитель чипов предлагает удешевленные версии своих последних 2-нанометровых прототипов в попытке привлечь интерес известных клиентов, включая Nvidia.
"Samsung рассматривает 2-нанометровую технологию как ключ к победе в этой гонке", — считает Джеймс Лим, аналитик американского хедж-фонда Dalton Investments. "Но люди все еще сомневаются, что компания сможет осуществить переход лучше, чем TSMC".
Бывший лидер рынка Intel также сделала смелые заявления о выпуске своего нового поколения чипов к концу следующего года. Это могло бы вернуть ей преимущество перед азиатскими конкурентами, хотя остаются сомнения в эффективности продукции американской компании.
Компания TSMC, которая заявила, что массовое производство чипов N2 начнется в 2025 году, обычно сначала выпускает версию для мобильных устройств, а ее основным заказчиком является компания Apple. Версии для ПК, а затем и высокопроизводительные вычислительные чипы, предназначенные для более высоких энергетических нагрузок, появятся позже.
Последние флагманские смартфоны Apple, iPhone 15 Pro и Pro Max, стали первыми массовыми потребительскими устройствами, в которых была применена новая 3-нанометровая технология производства чипов TSMC, когда они были представлены в сентябре этого года.
Проблемы, связанные с переходом от одного поколения или "узла" технологического процесса к другому, усиливаются по мере того, как чипы становятся все меньше, что повышает вероятность ошибки, которая может привести к падению короны TSMC.
Компания TSMC сообщила изданию Financial Times, что разработка технологии N2 "идет полным ходом, и в 2025 году компания планирует начать серийное производство, а после внедрения она станет самой передовой полупроводниковой технологией в отрасли как по количеству транзисторов, так и по энергоэффективности".
Но Люси Чен, вице-президент Isaiah Research, отметила, что стоимость перехода на новый уровень растет, а повышение производительности остановилось.
"Переход к следующему поколению уже не так привлекателен для клиентов", — говорит Чен.
Эксперты подчеркивают, что до запуска массового производства еще не менее двух лет, и что проблемы с внедрением технологий — естественная часть процесса производства чипов.
Инсайдеры компании Samsung, которая, по данным консалтинговой компании TrendForce, занимает 25 процентов мирового рынка передовых литейных производств по сравнению с 66 процентами TSMC, видят возможность сократить разрыв.
Корейский конгломерат первым запустил массовое производство своих 3-нм чипов (SF3) в прошлом году и первым перешел на новую архитектуру транзисторов, известную как "Gate-All-Around" (GAA).
По словам двух лиц, знакомых с ситуацией, американский разработчик чипов Qualcomm планирует использовать чип "SF2" от Samsung в своем следующем поколении процессоров для смартфонов высокого класса. Это ознаменует переломный момент в судьбе компании после того, как Qualcomm перевела большинство своих флагманских мобильных чипов с 4-нанометрового техпроцесса Samsung на аналогичный техпроцесс TSMC.
"Мы хорошо подготовлены к тому, чтобы наладить массовое производство SF2 к 2025 году", — заявляет Samsung. "Поскольку мы были первыми, кто совершил скачок и перешел на архитектуру GAA, мы надеемся, что переход от SF3 к SF2 будет относительно плавным".
Аналитики предупреждают, что, хотя Samsung первой вывела свои 3-нм чипы на рынок, у нее возникли проблемы с "коэффициентом выхода" — долей произведенных чипов, которые считаются пригодными для поставки заказчикам.
Корейская компания настаивает на том, что показатели выхода 3-нанометровых чипов улучшились. Но, по словам двух лиц, близких к Samsung, уровень выхода простейших 3-нм чипов составляет всего 60 процентов, что значительно ниже ожиданий клиентов и, скорее всего, еще больше снизится при производстве более сложных чипов, таких как A17 Pro от Apple или графические процессоры от Nvidia.
"Samsung пытается совершить квантовый скачок", — говорит Дилан Патель, главный аналитик исследовательской компании SemiAnalysis. "Они могут утверждать все, что хотят, но они до сих пор не выпустили ни одного нормального 3-нанометрового чипа".
Ли Чон Хван, профессор кафедры системной полупроводниковой инженерии Университета Санг-Мёнг в Сеуле, добавил, что Samsung страдает от того, что ее подразделения по разработке смартфонов и чипов — жестокие конкуренты потенциальных покупателей логических микросхем, производимых в ее литейном подразделении.
"Структура Samsung вызывает у многих потенциальных клиентов опасения по поводу возможных утечек информации о технологиях или дизайне", — говорит Ли.
Тем временем бывший лидер рынка Intel продвигает свой узел следующего поколения "18A" на технологических конференциях и предлагает фирмам, занимающимся разработкой чипов, производство бесплатной тестовой партии. Американская компания заявляет, что начнет производство 18A в конце 2024 года, благодаря чему она может стать первым производителем чипов, перешедшим к технологиям нового поколения.
Но Си-Си Вэй, исполнительный директор TSMC, выглядит невозмутимо. В октябре он заявил, что, по внутренним оценкам тайваньской компании, ее последний 3-нанометровый образец, уже представленный на рынке, сопоставим с 18A от Intel по мощности, производительности и плотности.
И Samsung, и Intel также надеются получить выгоду от потенциальных клиентов, стремящихся уменьшить свою зависимость от TSMC, будь то по коммерческим причинам или из-за опасений по поводу потенциальной китайской угрозы Тайваню. В июле генеральный директор американского производителя чипов AMD заявил, что компания будет "рассматривать другие производственные возможности", помимо тех, что предлагает TSMC, поскольку стремится к большей "гибкости".
Лесли Ву, руководитель консалтинговой компании RHCC, отмечает, что крупные заказчики, которым требуются технологии на уровне 2 нанометров, стремятся распределить производство чипов между несколькими литейными заводами. "Слишком рискованно полагаться только на TSMC".
Но Марк Ли, азиатский аналитик по полупроводникам из Bernstein, усомнился в значимости "этого геополитического фактора по сравнению с такими факторами, как эффективность и график. TSMC по-прежнему остается лидером, когда речь заходит о стоимости, эффективности и доверии".
Источник: @thebugged
