Ещё при президенте Байдене тайваньская компания TSMC договорилась построить в Аризоне три предприятия по выпуску чипов. Первое из них уже выдаёт 4-нм продукцию, второе готово к монтажу оборудования, а о начале строительства третьего стало известно только на этой неделе.

Источник изображения: TSMC

Заявление о переходе к реализации соответствующего этапа своего плана развития бизнеса в США тайваньский контрактный производитель приурочил к визиту на строительную площадку министра торговли США Говарда Лютника (Howard Lutnick). Компания использовала этот шанс, чтобы назвать свой проект крупнейшей иностранной инвестицией в истории США. Напомним, что в течение нескольких лет TSMC рассчитывает потратить на строительство в Аризоне шести предприятий по обработке кремниевых пластин и двух предприятий по упаковке чипов не менее $165 млрд в совокупности.

Масштабы американского строительства фабрик TSMC по производству чипов, тем не менее, не так уж велики на фоне глобальных, поскольку в настоящий момент компания возводит 24 предприятия в различных странах, из них 15 сосредоточены на Тайване. Более того, местные законы запрещают компании предлагать передовую литографию за пределами острова одновременно с Тайванем. Экспортируемые технологии должны как минимум на одно поколение отставать от используемых на лучших предприятиях Тайваня. Остаётся лишь наблюдать, смогут ли заинтересованные в устранении этого искусственного отставания американские власти убедить Тайвань снять данное ограничение.

Поставщики TSMC выразили готовность поддержать развитие полупроводникового бизнеса компании в США. Эти заявления последовали за мартовским обещанием TSMC инвестировать $100 млрд в расширение существующих и строительство новых фабрик в Аризоне. Пока что ограниченные объёмы производства TSMC в США снижают интерес поставщиков к открытию филиалов в стране, несмотря на действующие таможенные тарифы. На формирование полноценной цепочки поставок может потребоваться до десяти лет.

Источник изображения: TSMC

Правительство Тайваня, обсуждая вопрос с поставщиками TSMC, пришло к выводу, что текущие объёмы производства компании в США не оправдывают затрат на создание местной цепочки поставок. По оценкам, для полноценного размещения необходимых производственных и логистических мощностей может потребоваться семь–восемь лет.

Если же рост объёмов производства TSMC в США будет соответствовать или опережать показатели, обозначенные в дорожных картах компании по вводу в эксплуатацию и расширению фабрик, большинство её партнёров по цепочке поставок ускорят открытие филиалов в стране.

Аналитики выразили удивление тем, что TSMC, по-видимому, не обратилась к американским поставщикам, включая партнёров Intel, которые могли бы обеспечить поставки аналогичных материалов. Возможно, американские компании не смогли предложить достаточно конкурентоспособные условия.

По мнению экспертов, на создание в США цепочки поставок, сопоставимой с действующей на Тайване и в Китае, может уйти до десяти лет.

Тайвань ужесточает контроль экспорта передовых технологий, а также инвестиций тайваньских компаний в экономики других стран, включая США. Как сообщают местные СМИ, парламент страны принял в третьем чтении законопроект о статье 22 Закона Тайваня о промышленных инновациях, которая ограничит возможности TSMC по экспорту новейших технологий, а также по инвестированию в производство за рубежом.

Источник изображения: TSMC

Ожидается, что закон вступит в силу к концу 2025 года. Премьер-министр Тайваня Чо Джун-тай (Cho Jung-tai) заявил, что при использовании передовых технологий по производству полупроводников за рубежом будет применяться правило «N-1», которое, в случае TSMC, означает, что её зарубежные мощности будут производить продукцию с отставанием на одно поколение от местного производства. Это будет служить гарантией того, что её самые передовые технологии останутся в стране.

В статье 22 также указано, что зарубежные инвестиции тайваньских компаний могут быть заблокированы или отозваны, если они «затрагивают национальную безопасность» или «оказывают неблагоприятное воздействие на экономическое развитие страны». Как полагает ресурс United Daily News, это может затронуть объявленные TSMC планы по увеличению инвестиций в производство в США на $100 млрд. В данном случае власти Тайваня могут потребовать от TSMC на основании нового закона применения правила «N-1» при инвестировании производства полупроводников в США. Закон также предусматривает штрафы за несоблюдение требований к инвестированию за рубежом в размере до N$10 млн (около $309,7 тыс.) за каждое нарушение.

Тайваньская компания TSMC, крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников, ведёт беспрецедентное расширение своих производственных мощностей. В настоящий момент компания одновременно строит 24 фабрики в разных странах, что, по мнению аналитиков, позволит ей закрепить доминирование в отрасли на десятилетия вперёд.

Источник изображений: TSMC

Ещё несколько лет назад запуск каждого нового предприятия TSMC становился значимым событием. Однако сегодня, на фоне 15 строящихся фабрик в Тайване, шести в США (включая Fab 21 в Аризоне), двух в Японии и одного завода в Германии, отдельные проекты уже не вызывают столь широкого резонанса. Кроме того, по данным журнала ComputerBase, компания активно развивает упаковочные производства и исследовательские центры, ещё больше укрепляя глобальное присутствие.

Источник изображений: TSMC

Темпы роста также впечатляют: если до 2020 года TSMC в среднем строила три фабрики в год, то с 2021 по 2024 год этот показатель увеличился до пяти, а в 2024 году компания приступила к строительству сразу девяти новых объектов. Учитывая, что возведение одной фабрики занимает 3–4 года, одновременно в работе находятся 24 проекта.

Источник изображений: TSMC

Эксперты отмечают, что в ближайшие годы ни Intel, ни Samsung не смогут серьёзно конкурировать с TSMC. Проекты Intel во многом заморожены, а Samsung сталкивается с технологическими трудностями. При этом TSMC уже объявила о высоких показателях выхода годных чипов для своего 2-нм техпроцесса (N2), запуск которого намечен на вторую половину года.

Основным вызовом для компании сегодня остаётся кадровый вопрос. Численность сотрудников выросла с 51 тысячи в 2019 году до более чем 83 тысяч к концу 2024-го, а в начале 2025 года штат увеличился ещё на 1300 человек. Ожидается, что в этом году компания преодолеет отметку в 90 тысяч сотрудников, а в следующем — в 100 тысяч.

Несмотря на стремительный рост, TSMC удаётся поддерживать высокие стандарты качества. Так, завод в Аризоне (Fab 21) быстро достиг уровня тайваньских фабрик по выходу годных чипов по технологии 4 нм (N4), а японский завод даже превзошёл показатели Fab 15A на Тайване в производстве 22-нм продукции.

Аналитики уверены: благодаря инвестициям в передовые технологии и глобальную инфраструктуру, TSMC останется ключевым игроком рынка на многие годы и будет практически недосягаема для конкурентов.

Ещё в начале февраля представители Intel признались, что при производстве процессоров Nova Lake в следующем году будут комбинировать использование кристаллов собственного производства с обрабатываемыми силами TSMC на стороне. Теперь руководство компании поясняет, что доля собственной продукции к тому моменту увеличится.

Источник изображения: Intel

Исторически Intel до 70 % обрабатываемых кремниевых пластин пропускала через собственные предприятия, и руководящая продуктовым подразделением компании Мишель Джонстон Холтхаус (Michelle Johnston Holthaus) на вчерашнем отчётном мероприятии в ходе беседы с аналитиками подтвердила, что этот ориентир сохраняется и по сей день.

«Одной из сильных сторон для нас является возможность выбора места производства наших продуктов. Мы выпускаем их силами TSMC, Samsung и Intel. Если говорить про Nova Lake, то мы оптимизировали ассортимент на уровне моделей с точки зрения использования техпроцессов. В случае с Nova Lake, вы увидите как продукты, выпускаемые TSMC, так и продукты внутреннего производства Intel. Если же посмотреть в целом на Nova Lake, мы будем выпускать по техпроцессам Intel больше кремниевых пластин, чем это предусмотрено для Panther Lake», — пояснила Мишель Джонстон Холтхаус. Она также добавила, что цель увеличения пропорции обрабатываемых собственными силами кремниевых пластин остаётся неизменной.

Неожиданное упоминание Samsung среди подрядчиков Intel по выпуску чипов отдельных комментариев со стороны руководства компании не удостоилось, но тут важно учитывать, что встраиваемая на упаковку процессоров Meteor Lake оперативная память выпускается этой южнокорейской компанией. Возможно, этого варианта сотрудничества оказалось достаточно, чтобы причислить Samsung к подрядчикам Intel в сфере контрактного производства кристаллов.

Официально Intel до сих пор не пояснила, какую литографическую технологию будет применять при производстве процессоров Nova Lake. Однако, накануне тайваньские СМИ распространили информацию о намерениях Intel поручить TSMC выпуск кристаллов для этих процессоров по технологии 2 нм. При этом генеральный директор Intel Лип-Бу Тан (Lip-Bu Tan) на квартальной конференции отметил, что недавно встречался с основателем TSMC Моррисом Чаном (Morris Chang) и действующим генеральным директором Си-Си Вэем (C.C. Wei), назвав обоих своими давними друзьями. Во время их недавней встречи, как признался глава Intel, обсуждались возможности сотрудничества с TSMC, включая и будущий период, подразумевающий выпуск чипов по технологии Intel 14A. Не исключено, что последний найдёт применение при производстве процессоров Nova Lake в качестве альтернативы 2-нм техпроцессу в исполнении TSMC.

Размеры современных процессоров обычно невелики, но крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников TSMC разрабатывает новый вариант своей технологии упаковки чипов CoWoS, с помощью которой можно будет создавать конструкции площадью до 9,5 размеров фотомаски (7885 мм²) на подложках размером 120 × 150 мм (18 000 мм²). Производительность таких гигантов в 40 раз превысит показатели современных процессоров. Но и это не предел.

Источник изображений: TSMC

Практически все современные высокопроизводительные процессоры, предназначенные для работы в центрах обработки данных, уже имеют многочиплетное строение. С ростом спроса на более быстрые решения разработчики стремятся интегрировать в свои системы ещё больше кремния. Стремясь удовлетворить этот спрос, TSMC расширяет свои возможности по упаковке чипов и делает их ещё крупнее. На своём мероприятии North American Technology Symposium компания продемонстрировала дорожную карту 3DFabric: интерпозеры вырастут далеко за рамки возможностей современных технологий.

Актуальная версия технологии упаковки TSMC CoWoS позволяет применять интерпозеры площадью до 2831 мм² — это в три раза больше предельного размера фотомаски: стандарт сверхжёсткой ультрафиолетовой литографии (EUV) составляет 858 мм², а TSMC использует 830 мм². Этого предела уже достигли ускорители искусственного интеллекта AMD Instinct MI300X и NVIDIA B200 с двумя большими логическими чиплетами и восемью стеками памяти HBM3 или HBM3E. Однако для будущих процессоров этого уже недостаточно. В следующем году или немного позже TSMC представит новую технологию упаковки CoWoS-L с поддержкой интерпозеров площадью до 4719 мм² — это примерно в 5,5 раза больше стандартной площади фотомаски. Такая упаковка будет включать до 12 стеков памяти и потребует более крупной подложки размером 100 × 100 мм (10 000 мм²). Решения, построенные на такой архитектуре, позволят втрое повысить вычислительную производительность по сравнению с текущими разработками. Этого хватит, например, для ускорителей NVIDIA Rubin с 12 стеками HBM4, но наращивание мощности потребуется и в дальнейшем.

В перспективе TSMC намерена предложить клиентам интерпозеры площадью до 7885 мм² — в 9,5 раза больше максимально возможной фотомаски, — размещаемые на подложке размером 120 × 150 мм. Для сравнения, стандартный размер коробки для компакт-диска составляет примерно 125 × 142 мм. В прошлом году компания говорила о многочиплетных конструкциях размером 120 × 120 мм (примерно в восемь раз больше фотомаски), и рост этого показателя, по-видимому, отражает потребности клиентов. Такая конструкция будет включать четыре компонента с вертикальной установкой кристаллов SoIC (например, кристалл N2 или A16 поверх логики N3), двенадцать стеков HBM4 и дополнительные кристаллы ввода-вывода.

У TSMC есть клиенты, которым требуется максимально возможная производительность, и они готовы за неё платить. Для них компания предлагает технологию System-on-Wafer (SoW) — производство чипов размером с кремниевую пластину. Пока этой возможностью воспользовались только Cerebras и Tesla, но в TSMC уверены, что к ним присоединятся и другие клиенты. Обновлённая технология SoW-X, основанная на CoWoS, позволит создавать многокристальные ИИ-ускорители размером с полупроводниковую пластину, на которую можно будет установить HBM-память и оптические соединения. Внедрение SoW-X запланировано на 2027 год.

Процессоры размером в 9,5 площадей маски или даже размером с пластину требуют значительных усилий в производстве и сборке. Одним из главных вопросов остаётся подача питания: такие чипы требуют киловаттных мощностей и высокого тока. Производителям серверов становится всё сложнее решать эту проблему самостоятельно, поэтому справляться с ней придётся на уровне системы. TSMC предлагает интегрировать в корпуса CoWoS-L с интерпозерами RDL (Redistribution Layer) монолитные интегральные схемы управления питанием (PMIC) со сквозными вертикальными межсоединениями (TSV), изготовленные по технологии N16 FinFET, и встроенные на пластине индукторы. Это позволит прокладывать питание через подложку, сократив расстояние между источниками питания и активными кристаллами, что, в свою очередь, уменьшит паразитное сопротивление и улучшит целостность питания в системе.

PMIC, изготовленные с использованием технологии N16, позволяют точнее контролировать подачу питания к процессорам, утверждает TSMC. Это особенно важно в условиях многоядерных и многокристальных конструкций, где рабочие нагрузки могут меняться быстро, но необходимо поддерживать стабильную работу системы. Схема обеспечивает тонкую регулировку при динамическом масштабировании напряжения (DVS) с заданной величиной тока; по сравнению с традиционными подходами плотность подачи мощности возрастает пятикратно. Встроенные в интерпозер или кремниевую подложку глубокотраншейные конденсаторы (eDTC/DTC) обеспечивают высокую плотность развязки до 2500 нФ/мм² и повышают стабильность питания вблизи кристалла, обеспечивая его надёжную работу даже при быстрых изменениях нагрузки. Такая схема повышает эффективность DVS и улучшает переходные характеристики — оба эти фактора крайне важны для управления энергоэффективностью в сложных многоядерных и многокристальных системах. Подход TSMC отражает сдвиг в сторону оптимизации на уровне системы: подача питания теперь рассматривается как неотъемлемая часть кремния, упаковки и всей конструкции, а не отдельная функция каждого компонента.

Увеличение размеров интерпозера повлечёт последствия для проектирования системы — в частности, с точки зрения форм-фактора упаковки. Подложка размером 100 × 100 мм почти достигает предела формата OAM 2.0 (102 × 165 мм); перспективная подложка 120 × 150 мм уже превышает его, и, вероятно, потребуется внедрение новых стандартов для упаковки модулей и компоновки плат. Кроме того, такие системы в упаковке (System-in-Package, SiP) выделяют огромное количество тепла. Для решения этой проблемы производители уже изучают новые методы охлаждения, включая прямое жидкостное охлаждение, которое применяет NVIDIA в GB200/GB300 NVL72, а также технологии иммерсионного охлаждения, которые помогут справиться с тепловыделением процессоров мощностью в несколько киловатт. И эту задачу TSMC не сможет решить на уровне чипа или SiP — по крайней мере, пока.

TSMC анонсировала 1,4-нм техпроцесс A14 на транзисторах Gate-All-Around (GAA) второго поколения. Технология обеспечит прирост производительности на 10–15 % при том же энергопотреблении, а также снижение потребляемой мощности на 25–30 % при сохранении частоты и логической сложности по сравнению с 2-нм N2. Плотность логических элементов повысится на 23 %, а общая плотность транзисторов в условиях смешанного проектирования — 20 %. Массовое производство запланировано на 2028 год, а версия с подачей питания с обратной стороны чипа дебютирует в 2029 году.

Источник изображения: TSMC

Во время Североамериканского технологического симпозиума, компания TSMC сообщила, что A14 — это новый техпроцесс, разработанный с нуля, так что для него не подойдут дизайны чипов, спроектированные для предыдущих техпроцессов. Новая технология построена на транзисторах с нанолистами (nanosheets) второго поколения, произведённых с использованием новейшей технологии GAA. Это отличает его от техпроцесса N2P, основанного на платформе N2, и от A16, представляющего собой улучшенный N2P с системой подачи питания с обратной стороны (Backside Power Delivery — BSPDN). В отличие от A16, базовая версия A14 не поддерживает архитектуру Super Power Rail. Это снижает стоимость, но ограничивает применение технологии в сценариях, где требуется высокая плотность разводки электропитания. Однако отсутствие BSPDN делает A14 целесообразным выбором для тех приложений, в которых преимущества этой технологии минимальны или не проявляются.

Ключевые характеристики техпроцесса A14 компании TSMC по сравнению с N2. Источник изображения: TSMC

Несмотря на отсутствие BSPDN, техпроцесс A14 сохраняет высокую эффективность благодаря использованию транзисторов с нанолистами второго поколения. Одним из ключевых компонентов технологии является NanoFlex Pro — усовершенствованная архитектура стандартных ячеек, предоставляющая разработчикам гибкость при конфигурировании логических блоков с учётом трёх важных метрик: производительности, энергопотребления и площади кристалла (Power, Performance, Area — PPA). Хотя компания не раскрывает технических отличий NanoFlex Pro от предыдущей версии NanoFlex, можно предположить, что речь идёт о расширенных возможностях DTCO — совместной оптимизации проектирования и технологии — а также более точной настройке на уровне ячеек и транзисторов.

Дорожная карта развития технологических узлов TSMC в сегментах High-end и Mainstream на 2020–2028 годы. Источник изображения: TSMC

TSMC ожидает, что массовое производство чипов по технологии A14 начнётся в 2028 году. При этом компания пока не уточнила, в каком полугодии начнётся серийный выпуск этих чипов. Учитывая, что массовое производство по техпроцессам N2P и A16 начнётся во второй половине 2026 года, можно предположить, что производство чипов по технологии A14 будет приурочено к первой половине 2028 года. Версия A14 с архитектурой Super Power Rail (SPR) — системой подачи питания с обратной стороны микросхемы (BSPDN) — ожидается в 2029 году. Хотя официальное название этой модификации пока не объявлено, вероятно, оно будет соответствовать принятой номенклатуре TSMC и получит обозначение A14P.

* Плотность транзисторов, опубликованная компанией TSMC, соответствует «смешанному» дизайну кристалла, включающему 50 % логических элементов, 30 % ячеек SRAM и 20 % аналоговых блоков. ** При сравнении на одинаковой площади кристалла. *** При сравнении на одинаковой тактовой частоте. Источник изображения: Tom's Hardware

Особенностью A14 остаётся использование системы подачи питания с лицевой стороны, аналогичной применяемой в техпроцессах N2 и N2P. Это делает архитектуру особенно уместной в клиентских и специализированных вычислительных задачах, где не требуется высокоплотная разводка линий питания, но критичны энергоэффективность и масштабируемость.

По информации TSMC, техпроцесс A14 ориентирован на широкий спектр применений, включая клиентские устройства и задачи периферийных вычислений, где важна высокая производительность при ограничениях по энергопотреблению и площади кристалла. Благодаря архитектурным особенностям и параметрам, технология A14 обеспечивает сбалансированность по ключевым метрикам PPA в различных сценариях проектирования.

В апреле 2025 года на технологическом симпозиуме в Северной Америке компания TSMC объявила, что начала серийное производство чипов по техпроцессу N3P ещё в IV квартале 2024 года. Эта 3-нм платформа третьего поколения сохраняет полную совместимость с дизайнами чипов для прежней версии 3-нм техпроцесса и ориентирована на задачи, где критичны высокая производительность и экономичное энергопотребление — от пользовательских устройств до центров обработки данных.

Источник изображения: TSMC

Технология N3P представляет собой оптическое сжатие предыдущего техпроцесса N3E. Сохраняя прежние правила проектирования и совместимость с блоками чипов, она обеспечивает прирост производительности до 5 % при неизменном уровне утечки токов либо снижение энергопотребления на 5–10 % при тех же частотах. Кроме того, в схемах со стандартной пропорцией логических, SRAM и аналоговых элементов (50 %, 30 % и 20 % соответственно), N3P даёт прирост плотности транзисторов на 4 %.

Повышение плотности интеграции в N3P достигнуто за счёт улучшения оптических параметров литографического процесса, а не изменений в проектных нормах, что способствует более эффективному масштабированию всех функциональных структур микросхемы. Это преимущество особенно проявляется в проектах с преобладанием памяти SRAM, где критична высокая плотность интеграции. В настоящее время техпроцесс применяется для выполнения производственных заказов ключевых клиентов компании.

TSMC уточняет, что развитие 3-нм линейки техпроцессов не ограничивается узлом N3P. Следующим этапом станет 3-нм техпроцесс N3X, массовое производство которого запланировано на II полугодие 2025 года. Эта версия ориентирована на достижение максимальных тактовых частот и, согласно внутренним оценкам компании, обеспечивает увеличение максимальной производительности на 5 % при фиксированном энергопотреблении либо позволяет снизить энергопотребление на 7 % при неизменной частоте по сравнению с N3P.

* Плотность чипа, опубликованная TSMC, отражает «смешанную» структуру чипа, состоящую из 50 % логических элементов, 30 % памяти SRAM и 20 % аналоговых блоков. ** При одинаковой площади. *** При одинаковой тактовой частоте. Источник изображения: Tom's Hardware

Ключевое отличие техпроцесса N3X — поддержка напряжения питания до 1,2 вольт, что является аномально высоким значением для 3-нм технологического узла. Это позволяет микросхемам достигать максимальной тактовой частоты (Fmax), что особенно важно для процессоров клиентского сегмента. Однако такая возможность сопряжена с серьёзными технологическими ограничениями: мощность, обусловленная токами утечки, может возрасти до 250 %. Поэтому при проектировании микросхем на базе N3X требуется инженерный компромисс между производительностью и тепловыми параметрами устройства.

Старший вице-президент по развитию бизнеса и глобальным продажам, а также заместитель операционного директора TSMC Кевин Чжан (Kevin Zhang) отметил, что компания продолжает оптимизировать свои техпроцессы даже после их перехода к массовому производству. По его словам, переход на новый технологический узел требует от клиентов значительных инвестиций, включая разработку чипов в рамках экосистемы. Поэтому стратегия TSMC направлена на непрерывную оптимизацию уже внедрённых техпроцессов, чтобы клиенты могли дольше сохранять эффективность ранее сделанных вложений.

TSMC традиционно выпускает несколько итераций одного технологического узла в рамках единого комплекта разработки — Process Development Kit (PDK). Примером служат серии техпроцессов N5 и N4, включающие, соответственно, N5P и версии N4P и N4C. Такой подход позволяет компании максимально эффективно использовать дорогостоящее технологическое оборудование, а клиентам — снижать затраты за счёт повторного использования IP-блоков. Узлы N3P и N3X органично продолжают эту стратегию в рамках 3-нм семейства техпроцессов.

Несмотря на активное внимание к перспективным 2-нм техпроцессам, основанным на транзисторах с полным затвором (GAA), основная масса процессоров для клиентских устройств, которые выйдут на рынок в ближайшие кварталы, будет производиться с использованием техпроцессов семейства N3. К числу таких решений относятся смартфоны, планшеты и компьютеры новых поколений, запуск которых ожидается в 2025 году и позднее.

В тексте годового отчёта публичные компании обычно оценивают риски, которые способны существенно влиять на их бизнес, тайваньская TSMC не стала исключением. По её словам, собственные масштабы бизнеса по контрактному выпуску чипов не позволяют ей достоверно контролировать конечное использование всей продукции, а потому вводимые властями США экспортные ограничения на практике не очень эффективны.

Источник изображения: TSMC

Напомним, что в прошлом году канадские эксперты из TechInsights установили, будто Huawei Technologies могла получить от TSMC через подставного заказчика Sophgo запрещённые санкциями 7-нм компоненты, которые смогла использовать в собственных ускорителях вычислений Ascend для систем искусственного интеллекта. Подобные подозрения привели к введению США санкций в отношении компании Sophgo.

Искреннего желания TSMC помочь американским регуляторам в расследовании предполагаемых «контрабандных» поставок оказалось мало. Тайваньский производитель был вынужден признать, что не способен в полной мере контролировать судьбу каждого выпущенного компонента. «Несмотря на усилия TSMC по следованию всем правилам экспортного контроля и санкциям, нельзя гарантировать, что деловая активность компании не будет признана несоответствующей положениям закона и правил экспортного контроля», — говорится в годовом отчёте компании.

Упоминает TSMC в отчёте и о возможном негативном влиянии на свой бизнес повышенных таможенных пошлин в США, вводимых Трампом. Рост цен на продукцию компании на местном рынке может существенно снизить спрос и её выручку, тем самым поставив под угрозу развитие бизнеса и освоение новых технологий в дальнейшем. Санкции США могут не только повлиять на способность TSMC поставлять свою продукцию в определённые страны, но и вызвать ответные меры, которые приведут к трудностям в закупке сырья и оборудования, необходимого для производства чипов. TSMC относит к угрозам для своего бизнеса не только потенциальные штрафы за нарушение санкций, но и утрату доступа к субсидиям на строительство своих предприятий в других странах. Пока бизнес компании, впрочем, не успел серьёзно пострадать от усиленных мер экспортного контроля и ответных действий заинтересованных сторон, как отмечается в отчёте TSMC.

В середине этого месяца глава AMD Лиза Су (Lisa Su) отправилась на Тайвань для публичной демонстрации кремниевой пластины с 2-нм чипами, которые выпущены TSMC, но будут использоваться в составе процессоров EPYC пятого поколения. Intel подобные заявления делать не будет в силу ряда причин, но и она уже получает от TSMC образцы 2-нм чипов. Массовое производство 2-нм чипов TSMC намерена запустить позже в этом году.

Источник изображения: Intel

Во всяком случае, в этом убеждены цитируемые Economic Daily News источники. Пробные партии 2-нм компонентов для нужд Intel компания TSMC уже начала выпускать на своём предприятии в Синьчжу, как поясняют источники. Американский производитель намерен наладить выпуск обширного ассортимента продукции по собственной технологии Intel 18A, но это не значит, что от сотрудничества с TSMC нужно отказаться. Последняя уже пару лет активно снабжает Intel полупроводниковыми компонентами массовых процессоров данной марки потребительского класса. В целом, Intel считает вполне рациональным от 25 до 30 % своей продукции получать от подрядчиков, ибо это имеет экономический смысл.

Представители Intel и TSMC данную новость Economic Daily News предсказуемо комментировать отказались. При этом поставки компанией TSMC для нужд Intel компонентов процессоров Lunar Lake и Arrow Lake секретом не являются, но они изготавливаются по более зрелым техпроцессам от 3 до 6 нм. Массовые поставки 2-нм продукции своим клиентам TSMC планирует начать во второй половине текущего года. По имеющимся данным, все ключевые клиенты уже начали получать от TSMC образцы своих 2-нм продуктов. Как ожидается, в случае с Intel речь идёт о 2-нм кристаллах для процессоров Nova Lake, которые выйдут в следующем году.

Apple также будет использовать 2-нм процессоры A20 производства TSMC в семействе смартфонов iPhone 18, которое выйдет осенью следующего года. Исторически именно Apple являлась крупнейшим клиентом TSMC на каждый новый техпроцесс, получая соответствующую продукцию в числе первых, но она подобное взаимодействие публично не комментирует до момента выхода на рынок соответствующих смартфонов, что и позволило AMD недавно оттянуть на себя внимание.

Intel рассказала о преимуществах своего 18-ангстремного техпроцесса Intel 18A по сравнению с актуальным 3-нм Intel 3 в преддверии симпозиума VLSI 2025. Intel 18A является первым техпроцессом компании, в котором используются транзисторы RibbonFET с инновационной архитектурой с круговым расположением затвора (gate-all-around, GAA) и подачей питания с обратной стороны кремниевой пластины — PowerVia (BSPDN).

Источник изображений: Intel

Intel утверждает, что её техпроцесс 18A обеспечивает на 25 % большую производительность при том же напряжении (1,1 В) и сложности, а также снижает энергопотребление на 36 % при той же частоте и напряжении (1,1 В) для стандартного субблока ядра Arm по сравнению с тем же блоком, изготовленным по технологии Intel 3. При более низком напряжении (0,75 В) Intel 18A демонстрирует на 18 % более высокую производительность и на 38 % меньшее энергопотребление.

Intel отмечает высокую степень физического масштабирования плотности размещения элементов у техпроцесса Intel 18A по сравнению с Intel 3 как для решений с высокой производительностью (High Performance Library, HP), так и для решений с высокой плотностью (High Density Library, HD). В Intel 18A высота ячеек уменьшена с 240CH до 180CH в библиотеках HP и с 210CH до 160CH в библиотеках HD, что составляет примерно 25-процентное сокращение вертикального размера. Более плотная архитектура ячеек позволяет увеличить плотность транзисторов, что напрямую способствует повышению эффективности использования площади.

Использование подключения PowerVia обеспечивает более эффективную вертикальную маршрутизацию за счёт переноса линий питания с лицевой стороны на тыльную, освобождая место для маршрутизации сигналов и дополнительно уплотняя компоновку. Кроме того, усовершенствованные структуры затвора, источника/стока и контактов улучшают общую однородность ячеек и плотность интеграции. Эти усовершенствования в совокупности позволяют Intel 18A обеспечивать лучшую производительность на единицу площади и высокую энергоэффективность, поддерживая более продвинутые и компактные конструкции чипов.

Сообщается, что Intel находится на пути к началу массового производства вычислительных чиплетов для процессоров Panther Lake для клиентских ПК в конце этого года, а затем чиплетов для процессоров для центров обработки данных Clearwater Forest — в начале 2026 года. Кроме того, в середине 2025 года компания начнёт производство по техпроцессу 18A для коммерческих заказчиков.

Intel также планирует представить документ, описывающий передатчик PAM-4 (Pulse-Amplitude Modulation, модуляция импульсно-амплитудного сигнала), реализованный с использованием производственного узла 18A с PowerVia BSPDN. Передатчик разработан совместно инженерами Intel, Alphawave Semi, Apple и Nvidia. Это вовсе не означает, что Apple или Nvidia начнут использовать техпроцесс Intel 18A, однако, по крайней мере, они, как и многие другие компании, заинтересованы в подтверждении его реальных возможностей.

По утверждению TSMC, практически все партнёры компании (в первую очередь Apple и Nvidia) планируют использовать её технологический процесс N2 (класс 2 нм), поэтому скорее всего, он будет востребован больше, чем Intel 18A. Тем не менее, для Intel крайне важно показать, что она по-прежнему умеет и может разрабатывать конкурентоспособные технологии и обеспечивать выпуск больших объёмов полупроводниковой продукции.

Годовой отчёт TSMC был сформирован ещё в прошлом месяце, из его содержания становится известно, что новейшее американское предприятие Fab 21 этой компании только за прошлый год принесло $440 млн убытков, а их общая сумма за время реализации проекта достигла $1,2 млрд. Выручку предприятие в Аризоне начнёт получать только в этом году.

Источник изображения: TSMC

AMD и Nvidia, как уже известно, не скрывают, что начали получать от TSMC свои 4-нм изделия, изготовленные на территории США. Тем не менее, в прошлом году предприятие Fab 21 в Аризоне не принесло TSMC ничего, кроме убытков. По сути, оно из всей формируемой сейчас за пределами Тайваня производственной инфраструктуры компании является самым убыточным. Японское предприятие JASM, которое уже наладило серийный выпуск чипов, в прошлом году принесло TSMC около $135 млн убытков, но при этом оно хотя бы успело сгенерировать выручку в размере $3,3 млн.

Источник изображения: TSMC

Примечательно, что и европейское совместное предприятие ESMC, которое является самым «молодым» среди возводимых TSMC за пределами Тайваня, уже начало генерировать убытки для компании, хотя его строительство ещё не запущено. По крайней мере, в прошлом году TSMC понесла убытки в размере $17,2 млн, связанные с реализацией своего европейского проекта. Попутно в годовом отчёте TSMC отмечается, что второе предприятие в Аризоне уже построено, и теперь компания готова начать к оснащению его оборудованием. Здесь будет выпускаться 3-нм продукция, а на третьем предприятии в этом штате TSMC рассчитывает наладить выпуск 2-нм изделий или даже более продвинутых. В отчёте за 2024 год TSMC пока не упоминает о планах построить в США ещё три предприятия по обработке кремниевых пластин и два по упаковке чипов. Соответствующие договорённости уже были достигнуты в прошлом квартале после прихода к власти в США Дональда Трампа (Donald Trump).

TSMC поделилась планами касательно производства чипов в США. В частности, тайваньский производитель намерен выпускать в Америке 30 % продукции по нормам 2 нм и более тонким. Компания отметила, что ускорит строительство новых цехов на предприятии Fab 21 близ города Феникс (шт. Аризона) для производства микросхем с использованием технологий N3 (3 нм), N2 (2 нм) и A16 (1,6 нм).

Источник изображений: tsmc.com

«По завершении [строительства] около 30 % наших мощностей для 2-нм и более продвинутых техпроцессов будут располагаться в Аризоне, сформировав независимый передовой кластер по производству полупроводников в США. Это также обеспечит большую экономию из-за масштаба и поможет создать более полную экосистему цепочки поставок полупроводников в США», — заявил гендиректор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei).

Чтобы наладить производство 30 % продукции по технологиям N2 и A16 в Аризоне, компания построит там два дополнительных цеха. К настоящему моменту TSMC подтвердила намерение построить по крайней мере две фабрики с возможностью выпуска продукции N2 и A16 в тайваньских Синьчжу и Гаосюне — большая часть производства останется в родной для компании стране. Но увеличение доли США до 30 % для этих технологий — крупное событие. Сейчас первая часть аризонского предприятия TSMC Fab 21 наращивает объёмы выпуска микросхем для американских клиентов с использованием технологий N4 и N5. Строительство второй фабрики, где можно будет производить продукцию по нормам N3, уже завершено, и сейчас компания намеревается ускорить установку оборудования, чтобы запустить массовое производство как минимум на полгода раньше намеченного прежде — прежде указывался просто 2028 год.

Продукция с использованием технологий N2 и A16 будет выпускаться на второй и третьей фабриках, строительство которых стартует в этом году — точные сроки TSMC не раскрывает, но, вероятно, хотя бы одну из них удастся ввести в эксплуатацию к началу 2029 года, если компания вовремя приобретёт необходимое оборудование. В пятом и шестом цехах будут использоваться более прогрессивные техпроцессы, чем A16 — возможно, A14 и тоньше, но сроки их строительства и наращивание производства будут зависеть от спроса. TSMC намеревается сформировать в Аризоне кластер с производственной мощностью не менее 100 000 пластин в месяц, но когда это произойдёт, неизвестно.

«Наш план расширения поможет TSMC нарастить масштабы до кластера GigaFab для поддержки потребностей наших ведущих клиентов в сегментах смартфонов, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений», — отметил господин Вэй.

Утверждать, что TSMC совсем не сотрудничает с Intel, было бы неправильно, поскольку уже не первый год последняя заказывает у тайваньской компании производство полупроводниковых компонентов, входящих в состав центральных процессоров Core. Однако, слухи о намерениях TSMC взять под управление американские предприятия Intel руководство первой из компаний опровергло.

Источник изображения: TSMC

Данная информация стала настойчиво обсуждаться в прошлом квартале, и некоторые источники утверждали, что TSMC даже якобы согласилась образовать с Intel совместное предприятие, в рамках которого будет управлять работой американских предприятий последней и поделится с нею своими технологиями и опытом. Все эти слухи на сегодняшней квартальной отчётной конференции глава TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) решительно опроверг.

«TSMC не вовлечена ни в какие обсуждения с другими компаниями относительно каких-либо совместных предприятий, лицензирования технологий, либо их передачи или обмена», — категорически заявил генеральный директор компании на квартальной отчётной конференции в этот четверг. Нужно также учитывать, что TSMC ранее пообещала властям США увеличить свои капитальные затраты на развитие собственных предприятий в стране на $100 млрд в ближайшие несколько лет, и построить не только три дополнительные фабрики по обработке кремниевых пластин, но и два предприятия по тестированию и упаковке чипов. Данная инициатива сама по себе подразумевала, что TSMC будет своё присутствие в США расширять самостоятельно.

На квартальном мероприятии в четверг глава TSMC также сохранил прогноз по величине прироста выручки в этом году (на 25 %), а также капитальным затратам (от $38 до $42 млрд). Он выразил надежду, что выручка компании в сегменте компонентов для систем искусственного интеллекта по итогам года удвоится. Это должно перекрыть возможное негативное влияние таможенных тарифов, но пока TSMC его не чувствует, в любом случае.

Отчётность крупнейшего контрактного производителя чипов, компании TSMC, должна стать лакмусовой бумажкой для всего рынка полупроводниковой продукции, который, хотя и подогревается бумом систем искусственного интеллекта, сталкивается с проблемами, такими как торговые войны. С точки зрения динамики чистой прибыли TSMC в прошлом квартале выступила лучше ожиданий рынка.

Как поясняет Bloomberg, чистая прибыль компании по итогам первого квартала выросла в годовом сравнении на 60,4 % — до $11,1 млрд, превзойдя прогнозы аналитиков. О росте квартальной выручки TSMC на 41,6 % стало известно ещё на прошлой неделе, но в официальной отчётности указано, что в долларах США этот показатель увеличился на 35,3 % — до $25,5 млрд, также превзойдя ожидания рынка. Норма прибыли, хотя и выросла с 53,1 до 58,8 % в годовом сравнении, последовательно сократилась относительно 59 %, достигнутых в четвёртом квартале прошлого года. Это снижение в компании объясняют не только последствиями январских землетрясений на Тайване, но и ростом капитальных затрат на строительство предприятий за пределами острова. Впрочем, конкретно в первом квартале капитальные затраты TSMC даже сократились — с $11,23 до $10,06 млрд.

Операционные расходы компании увеличились в годовом сравнении на 30,3 %, но это не помешало операционной прибыли вырасти на 63,5 % — до $12,5 млрд. Чистая прибыль, как отмечалось выше, выросла более чем на 60 %. Примечательно, что количество отгруженных TSMC кремниевых пластин за отчётный период увеличилось в натуральном выражении на 7,6 % — до 3,3 млн штук в эквивалентном типоразмере 300 мм.

Эксперты связывают положительную динамику многих финансовых показателей TSMC в первом квартале с ростом спроса на полупроводниковые компоненты на фоне предстоящего введения повышенных таможенных пошлин со стороны США и Китая. Во вчерашней отчётности ASML аналитики Bloomberg Intelligence также нашли «луч света» — почти в буквальном смысле, поскольку сумма заказов на поставку передовых литографических систем поколения EUV в прошлом квартале у этого производителя оборудования выросла сразу на 83 %, достигнув 1,2 млрд евро. Подобное оборудование используется для выпуска самых передовых чипов, востребованных при производстве ускорителей вычислений и современных центральных процессоров.

Источник изображения: TSMC

По традиции TSMC раскрыла структуру своей выручки с точки зрения используемых литографических технологий. Доля передового 3-нм техпроцесса, хотя и выросла в годовом сравнении с 9 до 22 %, заметно снизилась по сравнению с зафиксированными кварталом ранее 26 %. Зато на два процентных пункта последовательно выросла — до 36 % — доля выручки от выпуска 5-нм продукции. В годовом сравнении она сократилась на один процентный пункт. «Пограничный» 7-нм техпроцесс следовал схожей тенденции: его доля последовательно увеличилась с 14 до 15 %, но сократилась год к году с 19 %. Таким образом, на долю передовых техпроцессов в первом квартале приходилось 73 % выручки TSMC.

С точки зрения сфер применения отгружаемой продукции сегмент высокопроизводительных вычислений вышел на первый план с 59 % всей выручки, хотя ещё квартал назад его доля не превышала 53 %. Востребованные клиентами TSMC чипы для ускорителей вычислений относятся к этому сегменту, и они достаточно дорогие, чтобы значительно влиять на финансовые итоги. Выручка компании в этом направлении последовательно выросла на 7 %.

Источник изображения: TSMC

Сегмент смартфонов демонстрирует отрицательную динамику — 28 %, что ниже как в последовательном сравнении (35 %), так и в годовом (38 %). Кроме того, выручка TSMC от реализации компонентов для смартфонов последовательно сократилась на 22 %, что можно объяснить сезонным фактором.

Сегменты Интернета вещей и автомобильной электроники удерживали по 5 % выручки. При этом первый сократил выручку на 9 %, а второй увеличил на 14 %. Цифровая потребительская электроника опосредованно приносит TSMC всего 1 % выручки, тогда как год назад её доля составляла 2 %. Зато в первом квартале выручка компании в этом сегменте последовательно выросла на 8 %. Лидером роста оказалась категория «прочие», которая при скромной доле в 2 % увеличила выручку сразу на 20 %.

Географическая структура выручки TSMC в прошлом квартале отразила локализацию будущего влияния таможенных пошлин. На Северную Америку пришлось 77 % всех вырученных компанией средств. Доля Китая сократилась с 9 до 7 % — как в годовом сравнении, так и последовательно. Азиатско-Тихоокеанский регион сохраняется на уровне 9 % второй квартал подряд, Япония за год просела с 6 до 4 %. Доля стран Европы, Африки и Ближнего Востока осталась относительно стабильной: за год она снизилась с 4 до 3 %, но держится на этом уровне два квартала подряд.

Говоря о перспективах роста выручки по итогам текущего года, руководство TSMC сохранило прежний прогноз, подразумевающий её увеличение примерно на 25 %. Более того, в сегменте компонентов для систем ИИ выручка компании в этом году может удвоиться, по мнению главы TSMC. Капитальные затраты также планируется удержать в пределах от $38 до $42 млрд. Напомним, что недавно TSMC пообещала властям США потратить дополнительные $100 млрд на строительство трёх новых предприятий по выпуску чипов и двух — по их упаковке. Эти планы рассчитаны на несколько лет и всё же значительно уступают объёмам капитальных вложений TSMC на Тайване. Первоначально компания планировала инвестировать в строительство трёх предприятий в Аризоне $65 млрд. Прогноз по выручке TSMC на текущий квартал также оказался выше ожиданий инвесторов, в диапазоне от $28,4 до $29,2 млрд.

Комментируя вероятные опасения клиентов и инвесторов по поводу воздействия на рынок таможенных пошлин, генеральный директор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) высказался достаточно нейтрально: "Мы понимаем, что существуют неопределённость и риски, связанные с потенциальным влиянием тарифной политики. Однако, мы до сих пор не наблюдали изменений в поведении своих клиентов. Мы получим более чёткую картину в ближайшие несколько месяцев и продолжим пристально наблюдать за потенциальным влиянием фактора на рыночный спрос". В этом контексте глава компании просто объяснил хорошую динамику выручки и прибыли компании сохраняющимся высоким спросом на передовые полупроводниковые компоненты, в особенности предназначенные для сегмента искусственного интеллекта.