Микроэлектроника: Схватка трех гигантов - чего ожидать от TSMC, Samsung Electronics и Intel в ближайшие годы

MForum.ru

Микроэлектроника: Схватка трех гигантов - чего ожидать от TSMC, Samsung Electronics и Intel в ближайшие годы

13.01.2022, MForum.ru


Роберт Кастеллано, Seeking Alpha, анализирует ситуацию на рынке полупроводниковых технологий.

Основное:

  • TSMC доминирует в производстве интегральных микросхем и увеличивает капиталовложения, чтобы нарастить отрыв от конкурентов;
  • Ведущие компании, не имеющие собственных производственных мощностей, включая Apple, Nvidia и AMD, используют производственные мощности TSMC, основанные, прежде всего, на техпроцессах 7нм и 5нм;
  • Samsung Electronics пытается улучшить конкурентные позиции за счет перехода на использование полевых транзисторов с круговым затвором в техпроцессе 3нм.
  • Intel в 2022 году будет использовать мощности TSMC, основанные на техпроцессе 3нм.

Доля TSMC в общемировых показателях превысила 50% еще в 2014 году, когда компания начала массовое производство по техпроцессу 16/20нм. На конец 2020 года доля TSMC выросла до 57%, причем 41% доходов компании приходится на полупроводники, изготовленные по техпроцессам от 14нм и менее.

Диаграмма 1 показывает валовую прибыль в зависимости от размера узла и частично объясняет, почему в TSMC так велико стремление к переходу на передовые узлы. Валовая прибыль с 300мм пластины составляет $2835 - для чипов по техпроцессу 28нм и $8695 - для чипов по техпроцессу 3нм. Почувствуйте разницу, как говорится.

 

 

Значительный потенциал роста прибыли при переходе на техпроцессы с меньшим размером узлов является движущей силой, которая заставляет идти в том же направлении и конкурентов. Делать это не так уж просто. В частности, китайские заводы, SMIC и Hua Hong Semiconductors ограничены уровнем в 14нм из-за санкций США. Это, впрочем, оставляет им хорошие возможности заработка. Тайваньская UMC также объявила, что не планирует двигаться ниже 14нм, поскольку на изделия по данному техпроцессу пока что приходится основной спрос клиентов.

Иное дело Samsung Electronics и Intel. Эти компании фокусируются на освоении техпроцессов с размерами узлов менее 7нм, чтобы иметь возможность полноценной конкуренции с TSMC. Все три компании вовремя стали инвесторами создателя самого современного на сегодняшний день литографического оборудования ASML и в результате, имеют возможность закупки этого оборудования, что позволяет им осваивать выпуск изделий с узлами менее 7нм.

 

Битва гигантов в ближайшие 5 лет

Чтобы лучше представить себе конкуренцию TSMC, Samsung Electronics и Intel, нам нужно взглянуть на строительство фабрик, планируемое в ближайшие годы.

TSMC

  • Тайвань, Tainan, Fab 18, 3нм, инвестиции $20 млрд, запуск ожидается в 2023 году
  • США, Аризона, Финикс, 5нм, инвестиции $12 млрд, запуск первой фазы с мощностью 20К пластин в месяц запланирован на 1q2024, установки оборудования начнутся с 2H2022.
  • Тайвань, Kaoshsiung, 7/6нм, $10 млрд, запуск на мощности 40К пластин в месяц запланирован на 2024 год

Samsung

  • Корея, Pyeongtaek line 3 (P3), 3нм, контрактное производство, мощность 10К-20К п/м c 2H2020
  • Корея, Pyeongtaek line 2 (P2) S5-1, 3нм, 60К п/м в 2021, планы наращивания до 120К п/м в 2022
  • Корея, Pyeongtaek line 2 (P2) S5-2, 3нм, 60К п/м в 2024 году.
  • США, Техас, проект $17 млрд, 5нм, с выходом на 120 К п/м и стартом в 2H2024

Intel

  • США, Аризона, Chandler, Fab 42, расширение емкости производства 7нм
  • США, Орегон, Fab D1X, $3млрд Mod3 расширение, оборудование устанавливается с августа 2021 по февраль 2022
  • Израиль, $10млрд, 7нм, начало выпуска планируется в 2023 году
  • Ирландия, дополнительные инвестиции в размере $7млрд в период 2019-2021 для расширения производства по техпроцессу 7нм
  • США, Аризона, Chandler, Fab 52, 10нм/7нм 2024, 35К п/м
  • США, Аризона, Chandler, Fab 62, 7нм, 2024, 35К п/м

(данные: theinformationnet.com)

 

Капитальные затраты

Как правило, они складываются в основном из затрат на строительство и на закупку производственного оборудования в соотношении примерно 50:50.

В таблице приведены расчеты капиталовложений компаний TSMC, Intel и Samsung в период с 2018 по 2023 год. Капиталозатраты Samsung показаны только в той части, которая относится к производству чипов, не включая капзатрат на производство памяти (DRAM / NAND).

В 2021 году TSMC инвестировала больше всех, вложив $28.5 млрд, что на 66,6% больше, чем ее же вложения в 2020 году.

В период с 2020 по 2023 год TSMC планирует инвестировать больше, чем планируют позволить себе Intel и Samsung, Это приведет к росту производственных мощностей и объемов выпуска чипов.

 

 

На исход конкурентной борьбы будут влиять не только инвестиции, но также технологические особенности продуктов, включая конструкцию чипа. Какие "козыри" есть у компаний?

TSMC

В октябре 2021 года TSMC запустила N4P - третью версию семейства процессов 5нм TSMC. Это на 6% более высокая плотность транзисторов, чем у N5 и на 22% большая эффективность энергопотребления. Эти показатели достигнуты на фоне снижения сложности процесса и уменьшения числа применений масок.

На 4Q2022 намечен запуск массового производства по техпроцессу 3нм. Он основан на архитектуре FinFET. Пилотное производство чипов 3нм уже началось на Fab 18B.

Технологию GAA в TSMC планируют внедрить на этапе перехода к 2нм, массовое производство по этому техпроцессу планируется в 2024 году.

Samsung

Samsung Foundry уже ведет массовое производство чипов по процессу 4нм, массовое производство чипов по процессу 3нм намечено на 2022 год.

В 3нм техпроцессе компания уже начала применять узлы GAA в сочетании с Multi-bridge-channel FET), что позволяет сократить площадь чипа до 35%, при росте производительности на 30% и снижении энергопотребления на 50% по сравнению с техпроцессом 5нм EUV.

Также Samsung заявляла, что запустит первое поколение 3нм технологии 3GAE в первой половине 2022 года.

На 2023 год намечен запуск производства по технологии 3GAP 3нм с упором на дальнейшее повышение производительности.

В 2025 году компания планирует начать производство по процессу 2нм 2GAP.

Intel

Компания явно подзадержалась с техпроцессом 14нм, эксплуатируя его в течение 7 лет. Только в 2019 году началось массовое производство по процессу 10нм, который по числу транзисторов на единицу площади соответствовал техпроцессу 7нм TSMC.

Компания решила, что стоит переименовать свои узлы.

На 2H2022 намечен выход Intel 4 (ранее известен как Intel 7нм). Заявлено увеличение показателя производительность на ватт на 20% относительно предыдущего поколения. Технология будет в большей степени ориентироваться на применение EUL.

На 2H2023 намечена готовность Intel 3 (ранее известен как Intel 7+). Еще более активное применение EUL, а также новых библиотек повышенной плотности. Intel 3 будет опираться на Intel 4, но обещает рост производительности на ватт еще на 18% относительно Intel 4.

На 2024 год намечен запуск Intel 20A, ранее известный как Intel 5нм. 10A = 10 ангстрем = 1нм. Intel перейдет от применения FinFET к своей версии GAA под названием RibbonFET.

На 2025 год намечен запуск Intel 18A, для которого потребуется применение новых версий ASML EUV - машин с высокой числовой апертурой, которые обеспечат еще более точную фотолитографию.

Источник: seekingalpha.com

@RUSmicro - телеграм-канал о микроэлектронике и электронике - присоединяйтесь!

--

теги: микроэлектроника тренды техпроцессы Intel TSMC Samsung Electronics

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

12.03. Индустрию охватывает волна повышения цен на чипы

11.03. Applied Materials объединяет усилия с Micron и SK Hynix для разработки DRAM, HBM и NAND следующего поколения

09.03. Кризис, связанный с конфликтом с Ираном, создает многоуровневые риски для полупроводниковой индустрии

06.03. ROHM передает сборку силовых чипов индийской Suchi Semicon - новый шаг в стратегии «Make in India»

05.03. SiC-индустрия вступает в новую фазу - 200-мм пластины и спрос со стороны ИИ-ЦОД

03.03. ASML планирует расширение линейки производственного оборудования

02.03. Бум ИИ вызвал также дефицит микросхем, выпускаемых по "зрелым" технологиям

26.02. Китайские поставщики подняли цены на оптоволокно для российских покупателей в 2.5-4 раза

18.02. Голландская Nexperia получит госкредит $60 млн для увеличения производства микросхем

09.02. Интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) и влияние этого сегмента на рынок микроэлектроники

08.02. Ожидается, что квантовые вычисления станут ключевой технологией следующего поколения для решения сложных задач будущего

05.02. Дефицит отменяет геополитику - "западные" производители ПК будут закупать китайскую память

03.02. Дмитрий Боднарь продолжает анализировать мировой рынок микроэлектроники на страницах сайта Время Электроники. Часть 3

02.02. TrendForce прогнозирует, что цены на микросхемы памяти в 1q2026 вырастут на 90-95% к 4q2025

31.01. Межсоединения следующего поколения - на основе рутения

31.01. Новые материалы позволят создавать лучшие чипы

28.01. Чем лучше материалы, тем эффективнее и надежнее микросхемы

27.01. Инновации в области методов упаковки 3D-чипов

25.01. Азия продолжает формировать основную долю в расходах на оборудование для производства полупроводников

25.01. Оборудование, технологии и материалы - ключевые проблемы глазами аналитиков PwC

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

В форуме нет сообщений.

Новое сообщение:
Complete in 2 ms, lookup=0 ms, find=2 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

12.05. Индийская Cyient выходит на рынок силовых GaN-полупроводников

12.05. МТС в Тамбовской области - сеть LTE расширена отечественными базовыми станциями

12.05. Билайн в Челябинской области - охват 4G расширен в 15 малых населенных пунктах

12.05. МегаФон в Удмуртии - сеть расширена в 5 сёлах Увинского района

12.05. МТС в Нижегородской области ускорил мобильный интернет на Нижегородской ярмарке к ЦИПРу

12.05. Билайн запустил услугу безлимитных звонков на номера других операторов

12.05. В 2025 году бизнес и госсектор приобрели около 120 тысяч принтеров и МФУ «российского происхождения»

11.05. Многомерный кризис Европы – страны ЕС рискуют остаться без развитого 5G, но это только малая часть проблем

11.05. Илон Маск пересмотрел свое отношение к Anthropic, едва запахло большими деньгами для xAI

11.05. Sony и TSMC обсудили создание СП в области разработки и производства передовых датчиков изображений и физического ИИ

08.05. Китай одобрил выделение спектра в диапазоне 6 ГГц для испытаний 6G

08.05. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

08.05. Канадский центр фотонного производства "приватизируют"

08.05. Intel передала студентам Вьетнама оборудование для сборки и тестирования микросхем

08.05. Huawei расширяет «офлайн-звонки»

Все статьи >>


Новости

11.05. Huawei Watch Fit 5 и Watch Fit 5 Pro выходят на глобальный рынок

11.05. Acer Iconia iM11 5G – Dimensity 7050, 5G и 7400 мАч за $249

08.05. OnePlus Nord CE6 Lite с 7000 мАч, 144 Гц LCD и Dimensity 7400 Apex представлен официально

08.05. OnePlus Nord CE6 с АКБ 8000 мАч, AMOLED-экраном 144 Гц и Snapdragon 7s Gen 4 представлен официально

07.05. Honor Play 11 Plus – 7000 мАч, 120 Гц AMOLED и Dimensity 6500 Elite за $320

07.05. Honor Play 70C – Helio G81 Ultra, 5300 мАч и Android 15 за $90

06.05. Honor Play 80 Plus – 7500 мАч, Snapdragon 4 Gen 4 и AI-кнопка за $249

06.05. Samsung Galaxy S27 Ultra получит переменную диафрагму в основной камере?

06.05. Samsung Galaxy A27 – круглый вырез камеры, Snapdragon 6 Gen 3 и 12 МП фронталка

05.05. Xiaomi Smart Band 10 Pro – 1.74" AMOLED, алюминиевый корпус и 21 день работы

05.05. iQOO 15T – 200 МП камера, 8000 мАч, 100 Вт и Dimensity 9500

05.05. Lenovo Legion Y70 (2026) – 2K-экран, 8000 мАч и SD 8 Gen 5

04.05. 7 мая представят Huawei Nova 15 Max – 8500 мАч, 50 МП RYYB и AMOLED

04.05. Moto G47 – 108 МП камера, FHD+ 120 Гц, Dimensity 6300 и защита MIL-STD-810H

04.05. iPhone Pro (2027) –изогнутый с 4-х сторон экран и подэкранная камера?

30.04. Tecno Spark 50 Pro 5G – Helio G100 Ultimate, 60 Вт и дизайн от Pova Curve 2

30.04. Официальные рендеры Moto G87 раскрывают 200 МП камеру, OLED-экран и дизайн как у G86

29.04. Poco C81 Pro – 6.9" 120 Гц, 6000 мАч и Unisoc T7250 за $99

29.04. Vivo TWS 5i – 50 часов работы, DeepX 3.0 и Bluetooth 5.4 за 17 долларов

29.04. Vivo Y600 Pro получил АКБ 10 200 мАч с зарядкой 90 Вт и IP69 при толщине 8.25 мм