TSMC prawie na finiszu. Uzysk 2 nm bliski masowej produkcji

Produkcja chipów jest jednym z najbardziej zaawansowanych i kosztownych procesów w branży technologicznej. W tym kontekście słowo „uzysk” nabiera szczególnego znaczenia. Dla fabryk takich jak TSMC czy Samsung oznacza ono odsetek sprawnych chipów wyciętych z płytek krzemowych, które przechodzą rygorystyczne testy jakości. To kluczowy wskaźnik wpływający na koszty produkcji, dostępność na rynku i marże zysku.

TSMC stawia na technologię 2 nm

Tajwańska firma TSMC planuje rozpoczęcie masowej produkcji chipów w technologii 2 nm już w przyszłym roku. Próbne partie układów, wyprodukowane w fabryce w Zhuke Baoshan, osiągnęły wydajność na poziomie 60%. Chociaż wartość ta jest niższa od przemysłowego standardu masowej produkcji wynoszącego 70%, eksperci przewidują, że TSMC zdoła osiągnąć ten próg na czas. Jednym z pierwszych produktów Apple, które mogą skorzystać z tej technologii, jest planowany na 2025 rok nowy model iPada Pro. Natomiast pierwsze iPhone’y z procesorami 2 nm – prawdopodobnie linia iPhone 19 – pojawią się w 2026 roku. Tymczasem procesory A19 i A19 Pro, które napędzą iPhone’y 17, będą jeszcze bazować na bardziej dopracowanym węźle 3 nm (N3P).

Testowa produkcja układów w procesie 2 nm TSMC wykazała uzysk na poziomie 60% lub wyższym. To poziom bliski standardu produkcji masowej.

Postęp w miniaturyzacji procesów technologicznych, takich jak 2 nm, oznacza zmniejszenie rozmiarów tranzystorów. Mniejsze tranzystory pozwalają na większą gęstość na powierzchni chipu, co przekłada się na wyższą wydajność i lepszą efektywność energetyczną. Dzięki temu urządzenia mogą działać szybciej, a jednocześnie zużywać mniej energii, co ma kluczowe znaczenie w kontekście mobilnych technologii. W przypadku procesu 2 nm TSMC wprowadza nowy typ tranzystorów – Gate-All-Around (GAA). Zamiast otaczać kanał tranzystora z trzech stron, jak w technologii FinFET, tranzystory GAA obejmują go ze wszystkich czterech stron. 

Samsung i Intel kontra TSMC: problemy z wydajnością

Podczas gdy TSMC osiąga postępy w wydajności produkcji 2 nm, jego główny rywal, Samsung Foundry, zmaga się z poważnymi problemami. Według doniesień, wydajność produkcji Samsunga w technologii 2 nm wynosi zaledwie 10–20%. Tego rodzaju problemy już wcześniej kosztowały Samsunga cennych klientów. W 2022 roku Qualcomm, niezadowolony z niskiej wydajności Samsunga przy produkcji Snapdragona 8 Gen 1, przeniósł swoje zamówienia do TSMC. Decyzja ta zaowocowała opracowaniem ulepszonej wersji procesora – Snapdragon 8+ Gen 1 – która została wyprodukowana przez tajwańskiego giganta. Pomimo tych trudności Samsung Foundry zaprzecza pogłoskom o anulowaniu swojego układu Exynos 2600, który ma być produkowany w technologii 2 nm. 

Podobne problemy ma obecnie Intel. Uzysk produkcji w technologii 18A wynosi obecnie mniej niż 10%, co oznacza, że dziewięć na dziesięć wyprodukowanych układów jest wadliwych.