Полупроводниковите гиганти се надпреварват да направят следващото поколение авангардни чипове

Водещите международни полупроводникови компании се надпреварват да създадат по този начин наречените „ 2 нанометрови “ процесорни чипове, които ще зареждат идващото потомство смарт телефони, центрове за данни и изкуствен интелект.

Taiwan Semiconductor Manufacturing Company остава любимец на анализаторите за опазване на световното си превъзходство в бранша, само че Samsung Electronics и Intel дефинираха идващия скок напред на промишлеността като късмет за превъзмогване на разликата.

От десетилетия производителите на чипове се стремят да вършат все по-компактни артикули. Колкото по-малки са транзисторите на един чип, толкоз по-ниска е потреблението на сила и по-висока е тяхната скорост. Днес термини като „ 2 нанометра “ и „ 3 нанометра “ се употребяват необятно като стенограма за всяко ново потомство чип, а не за действителните физически размери на полупроводника.

Всяка компания, която отваря софтуерно водачество в идващото потомство усъвършенствани полупроводници ще бъде в добра позиция да господства в промишленост, която предходната година е осъществила над 500 милиарда $ световни продажби на чипове. Предвижда се това да нарасне в допълнение заради скока в търсенето на чипове за центрове за данни, които зареждат генериращите AI услуги.

TSMC, която господства на международния пазар на процесори, към този момент сподели резултатите от тестванията на процеса за своите „ N2 “ — или 2 нанометра — прототипи на някои от най-големите си клиенти, в това число Apple и Nvidia, съгласно двама хора, които са осведомени директно с полемиките.

Но двама души, близки до Samsung, споделиха, че корейският производител на чипове предлага версии на понижени цени на най-новите си 2 нанометрови прототипи в опит да притегли интереса на известни клиенти, в това число Nvidia.

„ Samsung вижда 2 нанометъра като смяна в играта “, сподели Джеймс Лим, анализатор в американския хедж фонд Dalton Investments. „ Но хората към момента се съмняват, че може да извърши миграцията по-добре от TSMC. “

Бившият пазарен водач Intel също направи смели изказвания за производството на идващото си потомство чипове до края на идната година. Това може да го върне пред азиатските му съперници, макар че остават подозрения по отношение на продуктивността на продуктите на американската компания.

TSMC, който сподели, че всеобщото произвеждане на N2 чипове ще стартира през 2025 година, нормално пуска мобилния телефон първа версия, като водещият клиент е Apple. Версиите за лични компютри и по-късно високопроизводителните изчислителни чипове, предопределени за по-високи енергийни натоварвания, ще дойдат по-късно.

Последните водещи смарт телефони на Apple, iPhone 15 Pro и Pro Max, бяха първите потребителски устройства за всеобщия пазар, внедрили TSMC нова 3 нанометрова технология за чипове, когато бяха показани през септември тази година.

Предизвикателствата на прекосяването от едно потомство или „ възел “ на технологията на процеса към идващото се ускоряват, защото чиповете не престават да стават по-малки, увеличавайки опцията на неверна стъпка, която може да докара до неуспех на короната на TSMC.

TSMC сподели пред Financial Times, че нейното развиване на технологията N2 „ напредва добре и е на път за обемно произвеждане през 2025 година и ще бъде най-модерната полупроводникова технология в промишлеността както в плътността, по този начин и в енергийната успеваемост, когато бъде въведена. “

Но Луси Чен, вицепрезидент на Isaiah Research, означи, че разноските за прекосяване към идващия възел нарастват, до момента в който подобренията в продуктивността са платовидна. „ [Преминаването към идващото поколение] към този момент не е толкоз привлекателно за клиентите “, сподели Чен.

Експертите акцентират, че всеобщото произвеждане е след две години и че проблемите с никненето на зъбите са естествена част от производството на чипове развой.

Вътрешни лица в Samsung, която съгласно консултантската компания TrendForce има 25 % дял от световния пазар на съвременни леярни спрямо 66 % на TSMC, виждат опция за превъзмогване на празнината.

Корейският конгломерат беше първият, който стартира всеобщо произвеждане на своите 3nm или " SF3 " чипове предходната година и първият, който мина към нова транзисторна архитектура, известна като " Gate-All-Around " ” (GAA).

Според двама души, осведомени със обстановката, американският дизайнер на чипове Qualcomm възнамерява да употребява чипа “SF2 ” на Samsung в своите процесори за смарт телефони от висок клас от последващо потомство. Това би означавало поврат в ориста, откакто Qualcomm трансферира множеството от своите водещи мобилни чипове от 4-нанометровия развой на Samsung към еквивалента на TSMC.

„ Ние сме добре готови да се подготвим за всеобщо произвеждане на SF2 до 2025 година “, сподели Samsung. „ Тъй като ние бяхме първите, които направиха скок и минаха към GAA архитектура, надяваме се, че напредъкът от SF3 към SF2 ще бъде относително безпроблемен. “

Анализаторите предизвестяват, че до момента в който Samsung беше първият, който показа своя 3nm чипове на пазара, тя се бори със своя „ коефициент на рандеман “ – делът на създадените чипове, които се смятат за транспортируеми до клиентите.

Корейската компания упорства, че нейните 3 нанометрови добивни равнища са се подобрили. Но съгласно двама души, близки до Samsung, коефициентът на рандеман на най-простия 3nm чип е единствено 60 %, много под упованията на клиентите и евентуално ще спадне още повече, когато се създават по-сложни чипове, еквивалентни на A17 Pro на Apple или графичните процесори на Nvidia.

„ Samsung се пробва да направи тези квантови скокове “, сподели Дилън Пател, основен анализатор в изследователската компания SemiAnalysis. „ Те могат да претендират за всичко, което желаят, само че към момента не са пуснали подобаващ 3 нанометров чип. “

Лий Джонг-хван, професор по редовно полупроводниково инженерство в университета Sangmyung в Сеул, добави, че Samsung също страда от фактът, че неговите подразделения за дизайн на смарт телефони и чипове бяха гневни съперници на евентуалните клиенти за логическите чипове, създадени в подразделението за леене.

 „ Структурата на Samsung провокира безпокойствие у доста евентуални клиенти по отношение на вероятни приключвания на технологии или дизайн, “ сподели Лий.

Междувременно някогашният пазарен водач Intel промотира идващото си потомство „ 18A “ възел на софтуерни конференции и предлага гратис тестово произвеждане на компании за дизайн на чипове. Американската компания споделя, че е подготвена да стартира производството на 18A в края на 2024 година, което евентуално ще я трансформира в първия производител на чипове, който ще мигрира към идващото потомство.

Но CC Wei, основният изпълнителен шеф на TSMC, наподобява не се тормози. Той сподели през октомври, че съгласно вътрешната оценка на тайванската компания най-новият й 3-нанометров вид, който към този момент е на пазара, е съпоставим с 18A на Intel във връзка с мощ, продуктивност и компактност.

Както Samsung, по този начин и Intel също се надяват да се възползват от евентуални клиенти, които желаят да понижат зависимостта си от TSMC, без значение дали по търговски аргументи или заради угриженост по отношение на евентуална китайска опасност за Тайван. През юли основният изпълнителен шеф на американския производител на чипове AMD сподели, че ще „ обмисли други индустриални благоприятни условия “ с изключение на тези, предлагани от TSMC, защото преследва по-голяма „ еластичност “.

Лесли Ву, основен изпълнителен шеф на консултантската компания RHCC, сподели, че главните клиенти, които се нуждаят от технология на равнище 2 нанометра, желаят да разпространят производството на чипове в голям брой леярни. „ Твърде рисковано е да се разчита единствено на TSMC. “

Но Марк Ли, анализатор на полупроводници за Азия в Bernstein, сложи под подозрение „ до каква степен важен е този [геополитически] фактор спрямо фактори като успеваемост и график е отворен за спор. TSMC остава превъзходна, когато става въпрос за цена, успеваемост и доверие. “