TSMC facturerait 20 000 $ par tranche de 3 nm

Les GPU et SoC vont devenir plus chers

TSMC augmenterait de 25 % le prix des plaquettes traitées à l'aide de sa technologie de traitement de pointe N3 (classe 3 nm) par rapport au nœud de production N5 (classe 5 nm). Cela rendra immédiatement plus chers les processeurs complexes tels que les GPU et les SoC pour smartphones, ce qui rendra les appareils tels que les cartes graphiques et les combinés plus coûteux. Pendant ce temps, des coûts prohibitifs rendront les conceptions multi-puces plus attrayantes. Une plaquette traitée avec la technologie de fabrication N3 de pointe de TSMC coûtera plus de 20 000 $ selon DigiTimes (via @RetiredEngineer). En revanche, une plaquette N5 coûte environ 16 000 dollars, indique le rapport.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles la fabrication de puces sur les nœuds de production N5 et N3 coûte cher. Tout d’abord, les deux technologies utilisent assez largement la lithographie ultraviolette extrême (EUV) pour jusqu’à 14 couches en N5 et encore plus avec N3. Chaque outil EUV coûte 150 millions de dollars et plusieurs scanners EUV doivent être installés dans une usine, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour TSMC. De plus, la production de puces sur N5 et N3 prend beaucoup de temps, ce qui signifie encore une fois des coûts plus élevés pour TSMC.

TSMC ne révèle généralement pas les prix de ses plaquettes, sauf aux clients réels. Il est également important de noter que les prix contractuels – que les commandes plus importantes d'entreprises comme Apple, AMD, Nvidia et même son rival Intel sont susceptibles d'utiliser – peuvent être inférieurs aux prix de base. Voici néanmoins ce que dit le rapport sur les prix actuels.

Les développeurs de puces qui utilisent les services de TSMC devraient répercuter les coûts des nouvelles puces sur les clients en aval, ce qui rendra les smartphones et les cartes graphiques plus chers. Même maintenant, l'iPhone 14 Pro d'Apple commence à 999 $, tandis que le produit phare GeForce RTX 4090 de Nvidia est au prix de 1 599 $. Une fois que des entreprises comme Apple et Nvidia auront adopté le nœud N3 de TSMC, nous pouvons nous attendre à ce que leurs produits deviennent encore plus chers. Bien sûr, le coût réel de la puce peut encore être relativement faible par rapport à tous les autres composants entrant dans un smartphone ou une carte graphique moderne. Prenez l'AD102 de Nvidia, qui mesure 608 mm ^ 2. Les calculateurs de matrices par tranche estiment que Nvidia peut obtenir environ 90 puces à partir d'une tranche N5, soit un coût de base de 178 $ par puce. L'emballage, les coûts des PCB, des composants, du refroidissement, etc. contribuent probablement au moins deux fois plus, mais le coût réel réside dans les aspects R&D de la conception de puces modernes.

Bien qu'il existe des raisons rationnelles pour lesquelles les prix de TSMC augmentent, il convient de noter que l'entreprise peut s'en sortir car elle n'a actuellement aucun rival capable de produire des puces en utilisant des technologies de fabrication de pointe avec des rendements décents et des coûts élevés. tomes. Bien qu'officiellement Samsung Foundry soit en avance sur TSMC avec sa technologie de processus 3GAE (transistors de classe 3 nm, grille tout autour), on pense qu'elle n'est utilisée que pour de minuscules puces d'extraction de crypto-monnaie en raison de rendements insuffisants. Pendant ce temps, la technologie de traitement de classe 4 nm de Samsung Foundry n'a pas répondu aux attentes en termes de performances.

Lorsque (et si) Samsung et Intel Foundry Services proposeront des technologies de processus qui surpassent celles de TSMC, la plus grande fonderie au monde devra quelque peu limiter ses prix, même si nous ne nous attendons pas à ce que les prix des puces baissent en raison de la concurrence intensifiée sur le marché des fonderies en tant que fabriques. deviennent de plus en plus chers, les coûts de développement des puces augmentent et les technologies de fabrication deviennent plus complexes.

En général, les coûts de fabrication des puces sur les nœuds de pointe ont commencé à augmenter rapidement au milieu des années 2010, lorsqu'Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC et UMC ont adopté les transistors FinFET. À l’époque, les coûts augmentaient pour tout le monde, malgré une concurrence intense entre les fabricants de semi-conducteurs sous contrat.

Le premier client de TSMC à utiliser N3 devrait être Apple, qui peut se permettre de développer un SoC approprié, de le produire en grand volume tout en gagnant de l'argent sur son matériel. Apple n'a pas indiqué quel type de processeurs la société envisage de fabriquer sur le N3, mais un suivi des actuels M2 et A16 Bionic semble logique. D'autres développeurs de puces pourraient s'abstenir d'utiliser le N3 de TSMC pour le moment en raison de ses coûts prohibitifs et utiliser des conceptions basées sur des chipsets à la place en raison de coûts de développement inférieurs, de risques moindres et de coûts de production inférieurs.