TSMC supuestamente cobrará 20.000 dólares por oblea de 3 nm

Las GPU y los SoC se volverán más caros

Según se informa, TSMC aumentará el precio de las obleas procesadas utilizando su tecnología de proceso de vanguardia N3 (clase de 3 nm) en un 25% en comparación con el nodo de producción N5 (clase de 5 nm). Esto encarecerá inmediatamente los procesadores complejos como las GPU y los SoC de teléfonos inteligentes, lo que encarecerá dispositivos como las tarjetas gráficas y los teléfonos móviles. Mientras tanto, los costos prohibitivamente altos harán que los diseños de múltiples chips sean más atractivos. Una oblea procesada con la tecnología de fabricación N3 de vanguardia de TSMC costará más de $ 20,000 según DigiTimes (a través de @RetiredEngineer). Por el contrario, una oblea N5 cuesta alrededor de 16.000 dólares, según el informe.

Hay muchas razones por las que fabricar chips en los nodos de producción N5 y N3 es caro. En primer lugar, ambas tecnologías utilizan litografía ultravioleta extrema (EUV) de forma bastante extensiva para hasta 14 capas en N5 e incluso más con N3. Cada herramienta EUV cuesta 150 millones de dólares y es necesario instalar varios escáneres EUV en una fábrica, lo que significa costos adicionales para TSMC. Además, se necesita mucho tiempo para producir chips en N5 y N3, lo que nuevamente significa mayores costos para TSMC.

TSMC generalmente no revela los precios de sus obleas, excepto a los clientes reales. También es importante tener en cuenta que los precios de contrato (lo que probablemente utilizarán pedidos más grandes de empresas como Apple, AMD, Nvidia e incluso su rival Intel) pueden ser más bajos que los precios base. Aún así, esto es lo que dice el informe sobre los precios actuales.

Se espera que los desarrolladores de chips que utilizan los servicios de TSMC transfieran los costos de los nuevos chips a los clientes intermedios, lo que encarecerá los teléfonos inteligentes y las tarjetas gráficas. Incluso ahora, el iPhone 14 Pro de Apple tiene un precio inicial de $999, mientras que la GeForce RTX 4090 insignia de Nvidia tiene un precio de $1,599. Una vez que empresas como Apple y Nvidia adopten el nodo N3 de TSMC, podemos esperar que sus productos se vuelvan aún más caros. Por supuesto, el costo real del chip aún puede ser relativamente pequeño en comparación con todas las demás partes que se incluyen en un teléfono inteligente o una tarjeta gráfica moderna. Tomemos como ejemplo el AD102 de Nvidia, que mide 608 mm^2. Las calculadoras de matrices por oblea estiman que Nvidia puede obtener alrededor de 90 chips de una oblea N5, o un costo base de 178 dólares por chip. El embalaje, los costos de PCB, los componentes, la refrigeración, etc. contribuyen probablemente al menos al doble, pero el costo real está en los aspectos de I+D del diseño de chips moderno.

Si bien hay razones racionales por las que los precios de TSMC están subiendo, cabe señalar que la empresa puede salirse con la suya, ya que actualmente no tiene rivales que puedan producir chips utilizando tecnologías de fabricación de vanguardia con rendimientos decentes y en alta volúmenes. Si bien formalmente Samsung Foundry está por delante de TSMC con su tecnología de proceso 3GAE (clase de 3 nm, puerta alrededor de transistores), se cree que se usa solo para pequeños chips de minería de criptomonedas debido a rendimientos insuficientes. Mientras tanto, la tecnología de proceso de clase 4 nm de Samsung Foundry no estuvo a la altura de las expectativas en lo que respecta al rendimiento.

Cuando (y si) Samsung e Intel Foundry Services ofrecen tecnologías de proceso que superan a las de TSMC, la fundición más grande del mundo tendrá que limitar un poco sus precios, aunque no esperamos que los precios de los chips bajen debido a la competencia intensificada en el mercado de la fundición como fábricas. se están volviendo más caros, los costos de desarrollo de chips están aumentando y las tecnologías de fabricación se están volviendo más complejas.

En general, los costos de fabricar chips en nodos de vanguardia comenzaron a aumentar rápidamente a mediados de la década de 2010, cuando Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC y UMC adoptaron los transistores FinFET. En ese momento, los costos aumentaron para todos a pesar de la intensa competencia entre los fabricantes de semiconductores por contrato.

Se espera que el primer cliente de TSMC en utilizar N3 sea Apple, que puede permitirse el lujo de desarrollar un SoC apropiado, producirlo en grandes volúmenes y aun así ganar dinero con su hardware. Apple no ha indicado qué tipo de procesadores planea fabricar la compañía en el N3, pero parece lógico una continuación de los actuales M2 y A16 Bionic. Otros desarrolladores de chips pueden posponer el uso del N3 de TSMC por ahora debido a sus costos prohibitivamente altos y utilizar diseños basados ​​en chiplets debido a menores costos de desarrollo, menores riesgos y menores costos de producción.

Nuevamente, tenga en cuenta que TSMC no comenta sobre sus cotizaciones y no ha comentado la información de que cobrará ~$20,000 por oblea N3. Esas cifras provienen de expertos de la industria y pueden reflejar o no precios reales de alto volumen.

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Anton Shilov es redactor de noticias independiente en Tom's Hardware US. Durante las últimas dos décadas, ha cubierto todo, desde CPU y GPU hasta supercomputadoras y desde tecnologías de procesos modernas y las últimas herramientas fabulosas hasta tendencias de la industria de alta tecnología.

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