Ceny elektroniki w górę? TSMC testuje proces 2 nm i będzie o 50% droższy niż produkcja 3 nm

TSMC przygotowuje proces produkcyjny 2 nm, który jest już testowany. Jego największą wadą będzie jak zawsze podwyższona cena.

TSMC, lider na rynku technologii półprzewodnikowych, intensywnie pracuje nad uruchomieniem swojego najnowszego procesu produkcyjnego 2 nm, który jest obecnie na etapie zaawansowanych testów. Choć wprowadzenie tej technologii zapowiada się jako krok milowy w miniaturyzacji i wydajności chipów, TSMC przewiduje również znaczący wzrost kosztów produkcji. Spekuluje się, że cena wafli 2 nm wzrośnie o 50% w porównaniu z obecnym procesem 3 nm, osiągając wartość aż 30 tysięcy dolarów za jednostkę.

TSMC stopniowo przygotowuje swój nowy proces 2 nm , który powinien przejść na technologię GAA (Gate-All-Around), z której Samsung korzysta od procesu 3 nm.

Wprowadzenie technologii GAA

Nowy proces 2 nm opiera się na technologii GAA (Gate-All-Around), której Samsung używa już od swojego procesu 3 nm. Technologia GAA, jako bardziej zaawansowana wersja stosowanych dotąd tranzystorów FinFET, ma zapewnić jeszcze większą kontrolę nad przepływem prądu i zmniejszyć zużycie energii, co przyczynia się do poprawy wydajności i efektywności energetycznej chipów. Chociaż technologia 2 nm może przynieść wymierne korzyści, nie będzie ona tania. Obecna cena za produkcję jednego wafla w procesie 3 nm wynosi około 20 tysięcy dolarów, podczas gdy koszt produkcji wafla w technologii 4 nm i 5 nm to około 15 tysięcy dolarów. Jeszcze 10 lat temu technologia 28 nm kosztowała zaledwie 3 tysiące dolarów za wafla. Zwiększenie kosztów wynika nie tylko z bardziej skomplikowanego procesu produkcji, ale również z rozbudowy fabryk dostosowanych do nowych technologii.

Według raportu firmy doradczej IBS, budowa nowoczesnej fabryki zdolnej do produkcji 50 tysięcy wafli miesięcznie, wymaga inwestycji na poziomie 28 miliardów dolarów. Taki wydatek jest konieczny ze względu na wymogi procesu 2 nm, który wymaga znacznie bardziej zaawansowanego sprzętu i surowców, a także modernizacji już istniejących linii produkcyjnych. Analitycy wskazują, że TSMC, inwestując w technologię 2 nm, chce utrzymać pozycję lidera na rynku i zabezpieczyć sobie pozycję kluczowego dostawcy dla gigantów technologicznych, takich jak Apple.

Apple planuje wdrożenie procesorów 2 nm

TSMC regularnie współpracuje z Apple nad nowymi procesami produkcyjnymi, a firma z Cupertino zazwyczaj jako pierwsza rezerwuje nowości technologiczne od swojego tajwańskiego partnera. Apple już teraz korzysta z procesu 3 nm w swoich procesorach A17 Pro, wykorzystywanych w najnowszych iPhone’ach, jednak na wdrożenie technologii 2 nm będzie trzeba poczekać nieco dłużej. Mimo że proces 2 nm ma być gotowy do produkcji już w połowie 2025 roku, Apple planuje wprowadzić go dopiero w 2026 roku. Nowa technologia będzie najprawdopodobniej zastosowana w procesorach Apple A20 Pro, które znajdą się w modelu iPhone 18 Pro. Wcześniejsza wersja, czyli iPhone 17 Pro, nadal będzie korzystać z ulepszonego procesu 3 nm (N3P trzeciej generacji), co pozwoli Apple uniknąć problemów związanych z potencjalnymi niedoskonałościami początkowej produkcji w technologii 2 nm.

Przejście na proces 2 nm to krok, który ma przynieść istotne korzyści: zwiększenie gęstości tranzystorów o 15%, a także wzrost mocy o 10-15%. Największe znaczenie może jednak mieć ograniczenie zużycia energii o 25-30%, co jest kluczowe dla urządzeń mobilnych, gdzie zarządzanie energią staje się priorytetem. Zmniejszenie zużycia energii może wydłużyć czas pracy na baterii oraz umożliwić wprowadzenie bardziej wymagających technologii, takich jak zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji i rozbudowane funkcje multimedialne.