Поскольку TSMC готовится к запуску производства чипов по технологии N2 (класс 2 нм) в конце этого года, появились слухи о ценах на пластины N2, а также о ценах на последующие узлы. Мы уже знали, что TSMC, по сообщениям, планирует взимать до 30 000 долларов за пластину, обработанную с использованием технологии N2, но теперь тайваньская газета China Times сообщает, что компания будет взимать до 45 000 долларов за пластину для «более продвинутых узлов», что, по всей видимости, указывает на узел A16 (класс 1,6 нм) компании.
Производство 2 нм обходится дорого
«Цена TSMC на производство пластин для 2-нм чипов взлетела до 30 000 долларов за пластину, а [более] передовые узлы, по слухам, могут достигать 45 000 долларов», — говорится в отчете China Times. Эта заявленная цена на 45 % выше, чем предполагаемая стоимость узла N2 TSMC, которая, по слухам, также выросла до 30 000 долларов.
Есть несколько вещей, которые нужно знать о ценообразовании в TSMC и других контрактных производителях чипов. Во-первых, цены на фабриках сильно зависят от объемов производства и клиента. Apple, являясь крупнейшим заказчиком самых передовых технологических процессов TSMC, как полагают, платит за пластины меньше, чем другие компании в отрасли. Что касается других клиентов, таких как AMD, Intel, Nvidia и Qualcomm, их цены зависят от общих объемов, а также от доли этих объемов, основанной на использовании клиентом передовых узлов.
Поэтому имейте в виду, что все заявленные цены на пластины TSMC (или любой другой фабрики) являются в лучшем случае приблизительными. Разумеется, TSMC не комментирует цены и объемы. Таким образом, единственными точками сравнения являются другие неофициальные цены.
Несколько крупных разработчиков чипов переходят на 2-нм технологию. AMD недавно подтвердила, что произвела первый кремний для своего следующего поколения серверных процессоров EPYC под кодовым названием Venice, то же самое сделала Fujitsu. В отчете говорится, что MediaTek планирует в ближайшее время завершить работу над дизайном своего мобильного системного чипа (SoC) следующего поколения на узле N2 TSMC. Qualcomm, по сообщениям, также разрабатывает третье поколение своей мобильной платформы Snapdragon 8 Elite на том же узле.
Ожидается, что Apple будет одной из первых компаний, которые перейдут на N2, хотя компания официально этого не подтверждала. Если это так, то можно ожидать, что процессоры следующего поколения серий A20 и M6 будут полагаться на узел N2, хотя это лишь наше предположение.
TSMC начнет наращивать производство чипов на базе N2 в конце этого года на двух заводах более или менее одновременно, что является довольно беспрецедентным событием (подробнее об этом позже). В отчете утверждается, что внутренние цели TSMC по 2 нм предполагают ежемесячную производственную мощность около 30 000 пластин к концу этого года.
Перевернуть пластину, поднять цену?
Хотя предполагаемая цена в 30 000 долларов за пластину N2 кажется высокой, 45 000 долларов за «более продвинутый» узел кажутся немного чрезмерными. В отчете не упоминается конкретно технологический процесс A16, но поскольку еще слишком рано обсуждать цены на A14 и более продвинутые производственные узлы, вполне вероятно, что в отчете речь идет о ценах на пластины, обработанные с использованием технологии TSMC класса 1,6 нм.
К цифре в 45 000 долларов следует относиться с осторожностью. Как мы уже упоминали ранее, разные клиенты платят разные цены. Но мы все же можем предположить, почему пластины A16, по слухам, намного дороже, чем их аналоги N2.
Причина может быть проста: в отличие от N2 и N2P, A16 поддерживает сеть обратной подачи питания (BSPDN), которая особенно полезна для больших процессоров размером с ретикулу, предназначенных для приложений искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений, но довольно дорога в производстве.
Производство BSPDN требует нескольких дополнительных этапов в процессе изготовления, что значительно влияет на цену.
Сначала производство чипов проходит как обычно: транзисторы создаются на лицевой стороне кремниевой пластины с помощью традиционных методов, таких как осаждение, литография, травление и легирование, для формирования активных устройств. После создания транзисторов пластина приклеивается лицевой стороной вниз к пустой несущей пластине с помощью гибридных методов склеивания.
Затем исходная пластина тщательно утоньшается с обратной стороны путем шлифования и химико-механической полировки, что позволяет уменьшить толщину кремния до нескольких микрометров и обнажить нижнюю часть активного транзисторного слоя.
Теперь, когда задняя сторона открыта, на нее наносятся новые металлические соединения, предназначенные исключительно для подачи питания. TSMC использует наиболее эффективную реализацию BSPDN, но она также является самой сложной в производстве.
BSPDN соединяет толстые медные линии для уменьшения сопротивления непосредственно к транзисторам. После обработки задней стороны пластина проходит стандартные этапы упаковки.
Разделение силовой и сигнальной проводки улучшает общую производительность чипа за счет более эффективной подачи питания, снижения падения напряжения и освобождения места на лицевой стороне для более быстрой маршрутизации сигнала.
Однако стоимость подачи питания с обратной стороны ограничит ее использование компаниями, разрабатывающими большие и дорогие процессоры, такие как GPU следующего поколения для искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений.
Оригинал
Уникальность
