В рамках конференции Technology Symposium контрактный производитель TSMC рассказал о своем нынешнем положении и планах. Ассортимент производителя можно разделить по техпроцессам 7nm (N7), 5nm (N5) и 3nm (N3). Между тем TSMC указывает на хорошую проработанность 7-нм техпроцесса, с 2018 года по нему изготовлено и продано уже больше миллиарда чипов.
В 2020 году техпроцесс N7 составлял примерно 50% от всего объема. Примерно 40% приходилось на 16 нм и выше. Техпроцесс 5 нм занимал очень небольшую долю от общих объемов, хотя Apple является крупным покупателем, для которого как раз и выпускаются 5-нм чипы. В 2021 году можно ждать изменений по доле 7 и 16 нм, объем 5-нм подложек будет существенно увеличен, кроме того и общие объемы вырастут. За последние годы TSMC смогла успешно нарастить объемы производства. Начиная с 2018 года, объем выпускаемых 300-мм подложек в 2019 был удвоен, в 2020 году он был увеличен в 3,5 раза по сравнению с 2018 годом. А в этом году компания планирует выпустить в четыре раза больше подложек, чем три года назад.
Производство по 5-нм техпроцессу стартовала только в 2020 году. К 2023 году TSMC планирует выпустить в четыре раза больше 5-нм подложек, чем в 2020.
Медленно, но уверенно 6-нм техпроцесс N6 заменяет 7-нм чипы. TSMC здесь использует EUV для большего числа слоев. Больших шагов по энергопотреблению, плотности расположения транзисторов и/или производительности ожидать не приходится, но для TSMC и клиентов подобные шаги позволяют увеличить объемы производства по мере его доработки.
В Q4 2020 объем производства N6 по сравнению с N7 составлял около 15%. Годом позже, то есть в Q4 2021, планируется увеличить объемы N6 до половины N7.
Внедрение N5 идет полным ходом
В ближайшие годы самым объемным бизнесом TSMC станет 5-нм техпроцесс. Компания добилась с ним намного больших успехов, чем с любым другим техпроцессом ранее. Доля выхода годных кристаллов уже весьма высокая, несмотря на ранний этап разработки.
TSMC подчеркивает и высокую эффективность. Хотя TSMC владеет примерно 50% установок EUV, компания занимает долю рынка EUV 65%. Кроме того, TSMC удалось не только добиться длительного срока службы масок DUV (Deep Ultraviolet), но и перенести данный опыт на маски EUV (Extreme Ultraviolet), что повышает эффективность производства (смену масок на установках EUV).
В ближайшем будущем TSMC планирует начать 4-нм производство (N4), но как и в случае N6 здесь не приходится ожидать существенного прорыва по производительности и/или энергопотреблению. Разве что размер уменьшится на 6%. Первое опытное производство N4 запланировано на третий квартал 2021.
N3 будет доступен с 2022
TSMC планирует начать 3-нм производство в 2022 году. Однако крупные партии раньше конца 2022 не ожидаются. По сравнению с техпроцессом N5, производительность чипов увеличится на 10-15% при прежнем энергопотреблении. С другой стороны, при прежней производительности можно снизить энергопотребление на 25-30%. Плотность транзисторов увеличится в 1,7 раз в логических схемам, в случае SRAM - в 1,2 раза.
TSMC Technology Symposium проходит несколько дней, поэтому TSMC наверняка опубликует подробности новой корпусировки. Мы поговорим об этом отдельно.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).