Тайваньская компания TSMC контролирует более половины мирового рынка услуг по контрактному производству чипов, её сильными соперниками исторически считались Samsung и UMC, но итоги первого квартала позволили китайской SMIC выйти на второе место в мире среди «чистокровных» контрактных производителей чипов. Intel и Samsung в этот рейтинг попасть не имеют права, поскольку являются вертикально интегрированными производителями чипов.

Источник изображения: SMIC

С неожиданной стороны на квартальную отчётность китайской SMIC решили посмотреть представители сайта Tom’s Hardware. Они утверждают, что эта компания со своей выручкой за первый квартал текущего года в размере $1,75 млрд вполне заслуживает права считаться вторым по величине выручки в мире «чистокровным» контрактным производителем после тайваньской TSMC. Правда, последняя в первом квартале выручила $18,87 млрд, поэтому разрыв между первым и вторым местом более чем десятикратный.

К слову, если всё-таки вернуть в этот рейтинг контрактные подразделения Intel и Samsung, то выяснится, что первое выручило по итогам квартала $4,4 млрд, а второе ограничилось $3,38 млрд. В таком варианте сравнения второе место среди контрактных производителей достаётся Intel, хотя эта компания основную часть выручки на данном направлении буквально передаёт «сама себе». Если учесть, что контрактное подразделение Intel в первом квартале сработало с $2,5 млрд чистых убытков, выгодным подобный бизнес для материнской корпорации пока признать невозможно. Выручку контрактного подразделения Samsung можно определить лишь по косвенным данным — в целях данного сравнения предполагалось, что в первом квартале текущего года она не превысила $3,38 млрд, и основная часть этих средств получена от других подразделений Samsung Electronics.

Среди «чистокровных» контрактных производителей SMIC ранее не столь успешно конкурировала с UMC, но теперь обошла её по выручке, поскольку этот представитель тайваньской полупроводниковой отрасли в первом квартале получил не более $1,71 млрд. GlobalFoundries и вовсе сократила выручку на 16 % по итогам первого квартала до $1,549 млрд.

SMIC удалось поднять выручку по итогам первого квартала в годовом сравнении на 19,7 % до $1,75 млрд, но выросшие чуть ли не в два раза до $2,235 млрд капитальные затраты таят серьёзную угрозу для прибыльности бизнеса компании. Выпуск чипов по передовой для SMIC 7-нм технологии дорого ей даётся, а потому даже рост выручки на этом основании не всегда способен обеспечить адекватную финансовую отдачу. Тем более, что конкуренты в Китае стараются сбивать цены на свои услуги, пытаясь переманить часть стратегически важных для SMIC заказов на десятки миллионов долларов США в квартал.

Март этого года уже принёс тайваньской TSMC на 34,3 % больше выручки, а теперь уверенности в сохранении высокой динамики её роста добавляет апрельская статистика, на которую ссылается Bloomberg. Компании по итогам прошлого месяца удалось увеличить выручку на 60 % до $7,3 млрд.

Источник изображения: Micron Technology

По мнению Bloomberg, такая динамика апрельской выручки определялась не только бумом систем искусственного интеллекта, который поддерживал финансовые показатели TSMC на протяжении всего прошлого года. В потребительском сегменте рынка, в основном представленном смартфонами, в этом году наметились признаки оживления спроса, включая и китайский сегмент, отличающийся высокой конкуренцией.

По итогам всего второго квартала TSMC может увеличить выручку на треть, за счёт хорошей динамики спроса как в потребительском сегменте, так и на направлении высокопроизводительных вычислений, связанном с системами искусственного интеллекта. Ожидания инвесторов уже были отражены в динамике курса акций TSMC, который в апреле обновил исторический максимум. Компания продолжает оставаться основным подрядчиком Nvidia по выпуску чипов для ускорителей вычислений, используемых в серверной инфраструктуре систем искусственного интеллекта.

Недавнее упоминание TSMC о методах производства чипов с высокой степенью интеграции для суперкомпьютера Tesla Dojo, который Tesla будет использовать для развития своих систем искусственного интеллекта, имело вполне прагматичный повод. Как стало известно на этой неделе, TSMC уже приступила к производству чипов Tesla, использующих метод упаковки CoW-SoW.

По данным тайваньских СМИ, компания TSMC уже приступила к производству чипов Dojo D1 для нужд компании Tesla. По своей вычислительной производительности они будут превосходить существующие системы более чем в 40 раз. Новая технология упаковки позволяет создавать логические процессоры в масштабе целой кремниевой пластины типоразмера 300 мм. В массовом производстве TSMC собирается освоить данный метод упаковки и интеграции к 2027 году.

На одной пластине процессоры Dojo объединяются в массив размером 5 на 5 штук. До 60 микросхем памяти типа HBM могут располагаться на такой кремниевой пластине. Tesla собирается вложить в развитие суперкомпьютера Dojo в Нью-Йорке не менее $500 млн. На этом пути её мешают различные препятствия. Например, в декабре прошлого года штат компании покинули два крупных специалиста по разработке данного суперкомпьютера.

Предполагается, что запуск Dojo будет иметь критическое значение для вывода на рынок роботизированного такси Tesla, формальный анонс которого намечен на 8 августа текущего года. Если суперкомпьютер Dojo расположится в Нью-Йорке, то его вычислительный компаньон, построенный на ускорителях Nvidia, будет работать рядом со штаб-квартирой компании в штате Техас. Центр обработки данных в Остине будет потреблять до 100 МВт мощности.

Компания TSMC представила новое поколение платформы «система-на-пластине» (System-On-Wafer) CoW-SoW, в которой применяется технология 3D-компоновки. Основой CoW-SoW является платформа InFO_SoW, представленная компанией в 2020 году, и позволяющая создавать логические процессоры в масштабе целой 300-мм кремниевой пластины. К настоящему моменту только компания Tesla адаптировала эту технологию. Она применяется в её суперкомпьютере Dojo.

Источник изображений: TSMC

В новой платформе CoW-SoW компания TSMC собирается объединить два метода упаковки — InFO_SoW и System on Integrated Chips (SoIC). Благодаря использованию технологии Chip-on-Wafer (CoW) метод позволит размещать память и/или логику непосредственно поверх «системы на пластине». Ожидается, что новая технология CoW-SoW будет готова к массовому производству к 2027 году.

«В будущем метод интеграции в масштабе пластины позволит нашим клиентам объединять ещё больше логических компонентов и памяти. Технология SoW — больше не фикция. Это то, над чем мы уже работаем с нашими клиентами для дальнейшей перспективы её использования в их существующих продуктах. Мы считаем, что передовая технология интеграции на уровне пластин предоставит нашим клиентам возможность продолжать наращивать вычислительные мощности их ИИ-систем или суперкомпьютеров», — сказал Кевин Чжан, вице-президент по развитию бизнеса в TSMC.

Сейчас TSMC рассматривает возможность объединения в рамках платформы CoW-SoW логических процессоров с высокопроизводительной памятью HBM4. Последняя будет иметь 2048-битный интерфейс и располагаться непосредственно поверх логических микросхем. В то же время возможность размещения дополнительной логики на пластине позволила бы оптимизировать производственные издержки.

Процессоры масштаба целой кремниевой пластины (например, WSE компании Cerebras), а также процессоры на платформе InFO_SoW обеспечивают значительные преимущества в вопросе производительности и эффективности за счёт высокой пропускной способности, низкой задержки в межъядерных связях, низкого сопротивления при передаче энергии и высокой энергоэффективности. В качестве дополнительного «бонуса» такие процессоры предлагают возможность размещения огромного количества вычислительных ядер.

Однако у той же технологии InFO_SoW имеются и некоторые ограничения. Например, эффективность процессоров масштаба кремниевой пластины может ограничиваться эффективностью набортной памяти. Платформа CoW-SoW позволяет обойти это ограничение, поскольку в ней планируется применение высокопроизводительной памяти HBM4. В дополнение к этому обработка пластин InFO_SoW осуществляется с применением только одного технологического процесса, и он не поддерживает трёхмерную компоновку. Этот вопрос позволяет решить новая платформа CoW-SoW.

Представители TSMC вчера сделали ряд заявлений, не только подтвердив намерения начать выпуск 2-нм продукции до конца следующего года, но и пообещав внедрить технологию A16 с опережением первоначального графика уже во второй половине 2026 года. При этом ей не потребуется дорогое оборудование с высоким значением числовой апертуры, которое намерена использовать для техпроцесса Intel 14A одноимённая компания.

Источник изображения: TSMC

Кевин Чжан (Kevin Zhang), старший вице-президент TSMC по развитию бизнеса, в интервью Reuters отметил, что компания ускорила освоение техпроцесса A16 по требованию неких разработчиков чипов для систем искусственного интеллекта. Он также выразил уверенность, что TSMC не потребуются литографические сканеры ASML с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV), которые стоят около $380 млн за штуку, для производства чипов по технологии A16. В этом отношении TSMC демонстрирует другой подход по сравнению с Intel, которая такое оборудование ASML уже начала испытывать, пусть и в единичном экземпляре, чтобы провести эксперименты ещё в рамках технологии 18A, а потом внедрить к 2027 году уже в рамках серийной версии техпроцесса 14A. Несмотря на высокие капитальные затраты, Intel считает переход на использование литографических сканеров с высоким значением числовой апертуры важным этапом достижения преимущества над конкурентами по себестоимости изготавливаемой продукции.

Компания TSMC в рамках техпроцесса A16 будет использовать литографические сканеры существующего поколения, как можно понять со слов руководства. Разного рода ухищрения с шаблонами, подбор новых химикатов и расходных материалов, а также использование искусственного интеллекта для поиска дефектов позволят TSMC обойтись без более дорогого оборудования при производстве 1,6-нм чипов. Впрочем, подводить питание с оборотной стороны кремниевой пластины TSMC в рамках технологии A16 всё равно будет, поэтому серьёзные новшества в этом смысле всё-таки будут предусмотрены.

В годовом отчёте TSMC отмечается, что компания будет изучать возможность использования литографического оборудования следующего поколения в рамках техпроцесса A14 и более новых, но просто на этапе A16 его применение не кажется экономически целесообразным. Представители TSMC уже высказывались на эту тему, когда впервые стало известно о намерениях Intel перейти на использование сканеров с высоким значением числовой апертуры. Попутно компания будет работать над совершенствованием фотошаблонов и расходных материалов для обработки кремниевых пластин, поэтому сугубо переходом на новые литографические сканеры дело в будущем не ограничится.

Компания TSMC представила новый техпроцесс класса 4–5 нм — N4C. Он призван снизить себестоимость продукции на его основе на 8,5 % по сравнению с процессом N4P, при этом сохранив преемственность по технологической оснастке и средствам проектирования. Кроме того, N4C призван обеспечить снижение уровня брака при производстве чипов.

Источник изображений: TSMC

«Мы пока не закончили с нашими 5-нм и 4-нм технологиями. При переходе с N5 на N4 мы добились 4-процентной оптической усадки и продолжили улучшать характеристики транзисторов. Теперь мы добавляем N4C в наш портфель технологий 4 нм. N4C позволяет нашим клиентам сократить расходы за счёт сокращения количества используемых масок, а также улучшения исходной конструкции полупроводников, например, стандартных ячеек и SRAM, чтобы ещё больше снизить общие эксплуатационные издержки», — заявил Кевин Чжан (Kevin Zhang), старший вице-президент по развитию бизнеса TSMC на недавно состоявшемся Североамериканском технологическом симпозиуме.

Узел N4C является частью семейства техпроцессов TSMC N5/N4 и основан на технологии N4P. Внедрение новой технологии является важным стратегическим шагом для TSMC, поскольку N4C даёт возможность значительно снизить затраты на производство продуктов на основе 4-нм техпроцесса и тем самым стимулировать расширение базы клиентов компании, желающих перейти на новый и недорогой техпроцесс. Новая технология предлагает баланс между энергоэффективностью, производительностью и стоимостью внедрения.

Учитывая высокие затраты, связанные с нормами класса 3 нм, и их относительно ограниченные преимущества перед такими технологиями, как N4P, с точки зрения производительности и плотности транзисторов, N4C может стать весьма популярным выбором среди клиентов TSMC.

Компания планирует начать массовое производство чипов с использованием техпроцесса N4C в 2025 году. К тому моменту за плечами TSMC будет шесть лет производства продуктов на основе 5-нм техпроцессов. Производитель ожидает, что к этому времени он сможет выйти на хороший уровень выпуска качественной продукции на основе N4C и снизить её стоимость. А поскольку к 2025 году многие инструменты для выпуска продуктов на основе 5-нм техпроцесса «устареют», N4C и аналогичные узлы могут оказаться чуть ли не единственными экономически доступными альтернативами.

Активность Intel по возвращению себе технологического лидерства в сфере литографии ко второй половине десятилетия не могла остаться без ответа действующего лидера в лице тайваньской компании TSMC, а потому на этой неделе она заявила, что собирается освоить выпуск 1,6-нм чипов ко второй половине 2026 года.

Источник изображения: TSMC

Для этих заявлений руководством TSMC была использована площадка Североамериканского технологического симпозиума в Калифорнии, что косвенно намекало не только на соперничество с Intel в этой сфере, но и на готовность TSMC внедрять передовую технологию на американской земле. Напомним, что обязательство наладить выпуск в США чипов по 2-нм технологии в этом десятилетии стало для TSMC одним из условий получения субсидий от властей страны. Пока нет информации на тот счёт, будет ли 1,6-нм техпроцесс освоен американскими предприятиями TSMC, и в какие сроки это произойдёт.

Представители TSMC лишь пояснили, что 1,6-нм технология способна значительно увеличить плотность размещения логических элементов и их быстродействие по сравнению с техпроцессом N2P. В частности, скорость переключения транзисторов вырастет на 8-10 % при неизменном напряжении, энергопотребление удастся снизить на 15-20 % при том же быстродействии, а в серверном сегменте плотность размещения транзисторов удастся увеличить в 1,1 раза. Попутно сообщается, что помимо структуры транзисторов с окружающим затвором, которую конкурирующая Samsung начала использовать ещё в рамках своего 3-нм техпроцесса, компания TSMC при выпуске чипов по технологии A16 будет использовать и подвод питания с оборотной стороны кремниевой пластины. Intel такое решение намеревается использовать при выпуске чипов по своим технологиям 20A и 18A с 2025 года.

Компания TSMC сообщает, что техпроцесс N2 должен быть освоен в массовом производстве во второй половине 2025 года, после этого производитель займётся техпроцессом A16. В 2025 году компания также собирается освоить техпроцесс N4C, который от N4P будет отличаться сниженной на 8,5 % себестоимостью производства чипов при невысокой сложности внедрения. Кроме того, выход годной продукции по этому техпроцессу должен стать выше.

По словам представителей TSMC, компания ускорила разработку технологии A16 с учётом потребностей неких компаний, интересующихся возможностью выпуска чипов для систем искусственного интеллекта с её помощью. Примечательно, что литографические сканеры с высоким значением числовой апертуры (High-NA EUV) для выпуска 1,6-нм продукции TSMC, скорее всего, не потребуются. Первыми клиентами TSMC по техпроцессу A16 как раз станут разработчики ускорителей вычислений, а на процессоров для смартфонов, как это происходило обычно.

Напомним, Intel собирается освоить техпроцесс 14A к концу 2026 года или в начале 2027 года, но различия в подходе производителей к оценке основных геометрических параметров своих литографических технологий не позволяет напрямую сопоставлять решения разных производителей. В любом случае, TSMC освоит техпроцесс A16 к 2026 году, а Samsung собирается наладить выпуск чипов 1,4-нм класса к 2027 году.

Будет TSMC совершенствовать и технологию интеграции полупроводниковых компонентов. К 2027 году будет освоена разновидность технологии CoWoS, позволяющая интегрировать на уровне кремниевой пластины чипы с несколькими разнородными кристаллами, память типа HBM и прочие компоненты. К концу следующего года будут сертифицированы новые методы упаковки чипов, которые будут использоваться в автомобильном сегменте с его повышенными требованиями к надёжности и безопасности. Интеграция кремниевой фотоники тоже будет эволюционировать и к 2026 году обеспечит прямую интеграцию оптических соединений на уровне упаковки полупроводниковых чипов.

Принято считать, что нехватка рабочей силы стала одной из причин задержки строительства предприятий TSMC в Аризоне, но осведомлённые источники поясняют, что и новоиспечённым сотрудникам американского предприятия компании приходится сталкиваться с непривычным для них обращением, которое на рынке труда США просто не принято.

Источник изображения: TSMC

Как поясняет Tom’s Hardware, для тайваньских предприятий компании нормой являются 12-часовые смены и работа в выходные, а руководители нередко угрожают сотрудникам увольнением за минимальные провинности. Американский инженерный персонал, столкнувшийся с подобной практикой, не готов терпеть такое обращение, а потому некоторые сотрудники нового предприятия TSMC в Аризоне уже начали увольняться.

Многие из будущих сотрудников американского предприятия TSMC ещё в 2021 году были отправлены на Тайвань для стажировки, и там столкнулись со спецификой местной корпоративной культуры. Высокое психологическое давление на персонал и 12-часовые смены стали шоком для многих стажёров, а один из американских инженеров был удивлён тем, что его начальник в процессе стажировки не мог выделить конкретные приоритеты в работе, назвав все текущие задачи первостепенно важными.

Сверхурочная работа является нормой для TSMC. Ещё её основатель Моррис Чан (Morris Chang) приводил пример со сроками устранения неисправности оборудования: если оно выйдет из строя в час ночи, то в США его починят только следующим утром, а на Тайване всё будет готово к двум часам ночи. Сотрудникам постоянно приходится жертвовать личным временем ради интересов компании. Некоторые из стажёров в итоге ушли из TSMC ещё в период нахождения на Тайване, другие вернулись в США и пытались продолжить работу в компании, но не почувствовав перемен к лучшему, тоже уволились. Кому-то из них поручали несвойственную должности работу — например, уборку строительного мусора. Попытки приучить тайваньских руководителей не повышать голос на подчинённых на публике ни к чему хорошему не привели. Завышенные требования руководства привели к тому, что результаты тестов при проверке качества продукции просто фальсифицировались исполнителями.

Поскольку часть сотрудников TSMC, которые участвуют в строительстве американских предприятий, была командирована с Тайваня в Аризону, им с трудом удавалось находить общий язык с американскими коллегами, учитывая разницу в корпоративных культурах и традициях. Психологический климат внутри коллектива оставлял желать лучшего, и на эффективности работы это сказывалось негативно.

За вчерашний и сегодняшний дни на Тайване произошли не менее 103 землетрясений магнитудой от 4,0. Утром во вторник были зафиксированы два землетрясения магнитудой 6,0 и 6,3, из-за которых на заводах полупроводникового подрядчика TSMC «немедленно было эвакуировано небольшое количество персонала чистых комнат». По официальной версии, это были афтершоки после землетрясения магнитудой 7,2, которое произошло 3 апреля и привело к материальному ущербу и человеческим жертвам.

Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com

TSMC эвакуировала сотрудников чистых комнат в качестве меры предосторожности, чтобы обеспечить их безопасность, и впоследствии они вернулись к работе. В экономическом и деловом аспектах никаких последствий для компании не ожидается, утверждает DigiTimes со ссылкой на собственные источники. Все производственные системы и системы безопасности TSMC работают в штатном режиме, а работникам ничто не угрожает. Возможно, в ближайшие часы TSMC выпустит официальное объявление, но если в ходе последних землетрясений никаких повреждений на предприятиях не было, этого может и не произойти.

Если последняя серия из 103 землетрясений не нанесёт значительного ущерба тайваньским технологическим гигантам, это будет большой удачей — первоначально TSMC оценила ущерб от инцидента 3 апреля в $60 млн, но при подробном анализе эта сумма выросла до $92,44 млн. Такая сумма сложилась из издержек, связанных с простоем заводов, ремонтом повреждённых трубопроводов, балок и колонн, трещинами в стенах и повреждёнными пластинами. На этот раз TSMC отделалась гораздо легче, утверждает источник. Другие технологические компании, включая Foxconn, Micron, UMC, Pegatron, Compal и Quanta Computer сведений об ущербе от землетрясения пока не предоставили.

Выручка и чистая прибыль TSMC по итогам первого квартала оказались выше ожиданий рынка, но на открытии торгов в пятницу акции компании на Тайване упали в цене на 6,7 %, поскольку руководство накануне имело неосторожность высказаться о тех трудностях, которые ожидают в текущем году полупроводниковую отрасль в целом.

Источник изображения: TSMC

Напомним, что собственные перспективы TSMC на ближайшее время считает весьма хорошими. В частности, выручка по итогам второго квартала имеет шансы вырасти на 30 %, а по итогам всего года всё равно вырастет на величину от 21 до 26 %, как и планировалось три месяца назад. Зато генеральный директор компании Си-Си Вэй (C.C. Wei) стал придерживаться более пессимистичных прогнозов относительно темпов развития всей полупроводниковой отрасли.

Он признал, что каждый последующий квартал этого года для прочих участников рынка будет лучше предыдущего, но по итогам год выручка вырастет только на 10 %, хотя ещё три месяца назад он считал, что она преодолеет этот порог. В контрактном сегменте прирост выручки ограничится величиной от 14 до 19 % вместо изначальных 20 %. Конечно, если опираться на данные SIA, в прошлом году полупроводниковая отрасль в целом сократила выручку на 8,2 %, и в этом любой рост будет для неё желанным событием, но представители TSMC считают, что он будет скромнее запланированного в начале года.

Руководство TSMC выразило обеспокоенность и активной экспансией выпуска чипов по зрелым техпроцессам, которой сейчас занимаются китайские компании. Рано или поздно такая политика может привести к перепроизводству чипов. При этом за себя TSMC не переживает, поскольку у неё достаточно тесные отношения с клиентами, и они не станут переключаться на услуги конкурентов в сегменте зрелой литографии, но общая ситуация на рынке может ухудшиться для производителей.

Напомним, что TSMC вчера не стала пересматривать планируемую величину капитальных затрат на текущий год, сохранив её в диапазоне от $28 до $32 млрд. По мнению аналитиков, это может говорить о недостаточно быстром росте прибыли компании, из которой и должны в первую очередь финансироваться строительство новых предприятий и освоение новых техпроцессов.

Тайваньский фондовый рынок в целом отреагировал на отчётность и прогнозы TSMC снижением на 3,8 %, что стало для него максимальным снижением за день. Геополитическая напряжённость усугубила неочевидные перспективы роста выручки в полупроводниковом сегменте.

Основателю TSMC Моррису Чану (Morris Chang) сегодня тоже выпала возможность с публичной трибуны оценить текущую ситуацию в полупроводниковой отрасли и мировой экономике. По его словам, нынешнему руководству компании потребуется много мудрости, чтобы преодолевать трудности типа «умирающей глобализации», которая долгие годы позволяла компании получать выгоду от действия принципов свободной торговли. TSMC также придётся столкнуться с нехваткой земли, воды, энергии и кадровых ресурсов, как отметил основатель компании.

В конце этой рабочей недели южнокорейская компания SK hynix сообщила о подписании меморандума о взаимопонимании с тайваньской компанией TSMC в сфере сотрудничества в рамках производства памяти HBM следующего поколения, коей является HBM4. Корейская компания освоит её массовое производство в 2026 году, и это позволит ей сохранить лидерские позиции на этом рынке.

Источник изображения: SK hynix

По данным TrendForce, в этом году SK hynix сможет сохранить за собой 52,5 % рынка микросхем типа HBM, ещё 42,4 % достанутся Samsung Electronics, а Micron Technology будет довольствоваться оставшимися 5,1 %. В настоящее время SK hynix является крупнейшим поставщиком микросхем HBM3 для нужд Nvidia и собирается в ближайшие месяцы начать поставки более совершенной памяти типа HBM3E. Следующим этапом станет выпуск HBM4, который начнётся ориентировочно в 2026 году, и сейчас SK hynix пытается заручиться поддержкой TSMC в этом вопросе.

Дело в том, что TSMC остаётся единственной компанией, способной упаковывать память HBM и ускорители вычислений Nvidia по методу CoWoS, а потому SK hynix в эволюции своей памяти зависит от тайваньского партнёра. Из выделенных на текущий год капитальных затрат в диапазоне от $28 до $32 млрд компания TSMC намеревается до десяти процентов потратить на расширение мощностей по упаковке чипов и памяти. Именно их нехватка считается одной из причин дефицита ускорителей вычислений Nvidia для систем искусственного интеллекта. В прошлом году на долю HBM приходилось не более 8,4 % выручки в сегменте DRAM, но по итогам текущего эта доля вырастет до 20,1 %.

Нидерландская компания ASML недавно уже осуществила пробную печать на кремниевой пластине с использованием созданного ею литографического сканера с высоким значением числовой апертуры (High-NA), и скоро подобный эксперимент повторит компания Intel, которая завершила монтаж первой системы Twinscan EXE:5000 в своём исследовательском центре в штате Орегон.

Источник изображения: Intel

Напомним, этот передовой литографический сканер в демонтированном состоянии ASML начала переправлять в США ещё в декабре, и только сейчас Intel получила все необходимые его составные части и завершила монтаж оборудования. Ещё какое-то время уйдёт на настройку, после чего Intel тоже сможет осуществить пробную печать токопроводящих линий на поверхности кремниевой пластины. Предполагается, что новый класс оборудования позволит печатать в 1,7 раза более компактные элементы на кремниевой пластине, и достигаемая плотность печати за один проход вырастет в 2,9 раза по сравнению с обычными EUV-сканерами. Напомним, что ASML на своём экземпляре аналогичной системы смогла напечатать линии с плотностью размещения 10 нм. Сочетание источника света с длиной волны 13,5 нм и оптики с высокой числовой апертурой теоретически позволяет Intel создавать элементы размером не более 8 нм.

Новый сканер Twinscan EXE:5000 будет использоваться компанией Intel для экспериментов с использованием техпроцесса Intel 18A, но в серийном производстве начнёт применяться только после перехода на техпроцесс Intel 14A в 2026 году или позже, причём для обработки лишь нескольких слоёв чипов, поскольку это определяется экономической целесообразностью. Intel собирается применять оборудование ASML с высоким значением числовой апертуры при выпуске чипов как минимум по трём поколениям техпроцессов.

Один сканер Twinscan EXE:5000 способен обрабатывать по 185 кремниевых пластин в час, а в будущем Intel рассчитывает получить от ASML сканер Twinscan EXE:5200B, который позволяет обрабатывать более 200 кремниевых пластин в час. Производительность подобного оборудования на практике, как поясняет Tom’s Hardware, будет ограничиваться уменьшенной площадью проекции, которую обеспечивает сканер с высоким значением числовой апертуры. Это одновременно ограничивает и размеры кристалла чипа, который можно получить за один проход. Intel собирается компенсировать это программно за счёт возможности «склейки» проекции кристалла из двух частей, а ASML попутно увеличивает скорость перемещения платформ, на которых закреплены кремниевые пластины и проекционное оборудование соответственно.

В любом случае, при стоимости около $400 млн за штуку литографическое оборудование с высоким значением числовой апертуры не может быть массовым, хотя ASML и уже располагает заказами на 10 или 20 таких систем, и недавно начала отгружать одну из них некоему второму клиенту, которым может оказаться бельгийская Imec. Компания Intel считает, что внедрение так называемой High-NA EUV технологии оправдывает себя с учётом необходимости освоения более совершенных структур транзисторов. Среди них упоминаются чипы с подводом питания с оборотной стороны кремниевой пластины, вертикально компонуемые транзисторы CFET и «самособирающиеся» на молекулярном уровне структуры. Следующий год Intel собирается посвятить подготовке оборудования High-NA EUV к условиям массового производства чипов по технологии Intel 14A. В рамках технологии Intel 18A оно будет применяться только в лабораторных условиях, но не на основном конвейере.

Тайваньский контрактный производитель микросхем TSMC раскрыл информацию об убытках, понесённых из-за крупнейшего за последние 25 лет землетрясения, поразившего Тайвань 3 апреля. Об этом сообщает издание Reuters, ссылающееся на заявление компании, направленное Тайваньской фондовой бирже.

Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com

В сообщении TSMC сказано, что катаклизм принёс ему убытки в размере $92,44 млн. Также отмечается, что в результате произошедшего землетрясения компания ожидает падения своей валовой прибыли во втором квартале на 50 базисных пунктов.

В заявлении производителя упоминается, что на его заводах не происходили отключения электроэнергии, а сами предприятия не получили каких-либо структурных повреждений. Кроме того, никакое критически важное оборудование, включая EUV-сканеры, не пострадало в результате природной катастрофы.

Напомним, что прежде появлялись сообщения о том, что землетрясение затронуло завод Fab 12 — в результате прорыва труб был нанесён некоторый ущерб оборудованию, связанному с 2-нм техпроцессом, который массово не используется производителем.

Крупнейший в мире контрактный производитель полупроводников TSMC намеревается взимать с клиентов более высокую плату за производство чипов за пределами Тайваня — эта мера призвана компенсировать глобальное расширение мощностей компании, затраты на электроэнергию и разработку передовых технологий.

Источник изображения: TSMC

«Если клиент запрашивает присутствие в определённом географическом регионе, он должен разделить и дополнительные расходы. <..> В сегодняшней фрагментированной среде глобализации затраты будут выше для всех, включая TSMC, наших клиентов и конкурентов», — заявил глава компании СиСи Вэй (CC Wei). Рост цен на услуги TSMC вызван тем, что правительства и компании по всему миру стремятся снизить геополитические риски, обеспечив себе дополнительные поставки чипов с предприятий за пределами Тайваня, где производятся более 90 % самых передовых полупроводников.

На прошлой неделе TSMC заявила о готовности увеличить инвестиции в свои предприятия в США с $40 млрд до $65 млрд в обмен на $6,5 млрд в виде субсидий и $5 млрд льготных кредитов. Это поможет компании к 2028 году начать здесь производство передовых 2-нм чипов, а к концу десятилетия возвести третий завод. Первый завод TSMC на новой площадке в американской Аризоне выпустит первую партию тестовой продукции уже в апреле. У неё также есть проекты в Японии и намерения построить предприятие в Германии. Но стоимость производства за пределами Тайваня значительно выше. TSMC обычно распределяет мощности для выполнения заказов клиентов в соответствии со своими расчётами эффективности.

Компания предупредила об изменении ценовой политики на фоне собственного прогноза о падении рентабельности в этом году из-за резкого роста затрат на электроэнергию на её основной производственной базе на Тайване, последствий землетрясения 3 апреля и замедления роста эффективности производства по передовой технологии 3 нм. По итогам I квартала чистая прибыль компании превзошла ожидания рынка, увеличившись на 8,9 % в сравнении с аналогичным периодом прошлого года. В II квартале компания планирует нарастить выручку на 27,6 % до $20 млрд, что вызвано растущим спросом на чипы для систем искусственного интеллекта. К 2028 году чипы для ИИ-серверов, как ожидается, будут обеспечивать компании более 20 % выручки — сейчас их доля менее 15 %. Бюджет капиталовложений в этом году составит от $28 млрд до $32 млрд, то есть на уровне 2023 года. Валовая прибыль за II квартал составит от 51 % до 53 %, что немного ниже, чем в I квартале и самое низкое значение с III квартала 2021 года.

Значительное повышение тайваньскими властями цен на электроэнергию, заявили в TSMC, окажет на прибыльность даже более существенное влияние, чем землетрясение. Начиная с апреля затраты компании на электричество, согласно её прогнозам, вырастут на 25 %, что в текущем квартале приведёт к снижению валовой прибыли на значение до 0,8 п.п. Расширение производства на основе технологии 3 нм за счёт более зрелых линий 5 нм во второй половине года снизит маржу ещё на значение до 4 п.п. Чипам на технологии 3 нм требуется больше времени, чтобы выйти на средний уровень рентабельности TSMC, потому что технология является сложной, и после установления цен на техпроцесс компания столкнулась с ростом затрат.

Сегодня тайваньская компания TSMC опубликовала подробный квартальный отчёт, сообщив об увеличении выручки на 16,5 % до $18,87 млрд в годовом сравнении, а также об увеличении чистой прибыли на 8,9 % до $6,98 млрд. Данные итоги превзошли ожидания рынка, поскольку ещё недавно аналитики рассчитывали, что чистая прибыль TSMC по итогам квартала сможет вырасти на 5 %.

Источник изображений: TSMC

Заложенный в прогноз диапазон выручки от $18 до $18,8 млрд компании тоже удалось превзойти, во многом за счёт бума систем искусственного интеллекта, который стимулирует спрос на передовые чипы и услуги компании с высокой добавочной стоимостью. Норма операционной прибыли на уровне 42 %, демонстрируемая TSMC, продолжает значительно превышать средний по отрасли показатель, который составляет 14 %. Высокая доля 7-нм и более совершенных чипов в ассортименте поставок обеспечивает TSMC подобные показатели прибыльности, этот показатель достигает 65 %. Норма чистой прибыли по сравнению с аналогичным периодом прошлого года всё же снизилась с 40,7 до 38 %.

В январе руководство TSMC сообщило, что связанная с поставками чипов для систем искусственного интеллекта выручка будет увеличиваться на 50 % ежегодно. В текущем году TSMC рассчитывает нарастить выручку на величину от 21 до 26 % по сравнению с предыдущим. Важно отметить, что в прошлом квартале чистая прибыль TSMC вернулась к росту в годовом сравнении впервые за три предыдущих квартала. Норма прибыли выросла с 53 до 53,1 % последовательно. Выручка компании впервые выросла в годовом сравнении со второго квартала прошлого года. Недавнее землетрясение у восточного побережья Тайваня не оказало существенного влияния на деятельность предприятий TSMC, поставщики компании возобновили работу в считанные дни после этого стихийного бедствия.

Следует отметить, что если в тайваньских долларах выручка TSMC в первом квартале выросла на 16,5 %, то в национальной валюте США прирост ограничился 12,9 %. Последовательно выручка сократилась на 3,8 % в долларах США и на 5,3 % в национальной валюте Тайваня. Операционные расходы выросли на 18,2 % до $2 млрд, операционная прибыль выросла на 7,7 % до $7,7 млрд.

Примечательно, что количество отгруженных TSMC кремниевых пластин в первом квартале последовательно выросло на 2,5 %, но сократилось год к году на 6,1 % до 3 млн штук. Структура выручки компании с точки зрения сегментов рынка изменялась неоднозначно. Если высокопроизводительный сегмент, к которому относятся и ускорители вычислений, с прошлого года увеличил свою долю с 44 до 46 %, то сегмент смартфонов был подвержен сезонным колебаниям спроса. В первом квартале прошлого года он формировал 34 % выручки TSMC, к четвёртому вырос до 43 %, но в первом просел до 38 %. Интернет вещей обеспечивал компанию только 6 % выручки, столько же пришлось на автомобильный сегмент, а рынок цифровой потребительской электроники уже давно довольствуется стабильными 2 %. Кстати, последовательно выручка TSMC в этом сегменте даже выросла на 33 %, поэтому нельзя упрекнуть данный сегмент рынка в стагнации спроса. Высокопроизводительный сегмент последовательно прибавил в выручке 3 %, а Интернет вещей ограничился 5 % роста. Автомобильный сегмент последовательно не особо изменил размер выручки.

Структура выручки TSMC по техпроцессам тоже изменялась не столь предсказуемо. Передовой 3-нм техпроцесс, например, с 15 % четвёртого квартала скатился до 9 % в первом, и это наверняка можно изменить сезонными колебаниями спроса на процессоры Apple, которые являются основным видом продукции, выпускаемой TSMC по 3-нм технологии. Зато 5-нм техпроцесс прибавил последовательно с 35 до 37 % выручки, а доля 7-нм техпроцесса последовательно выросла с 17 до 19 %. Не стоит забывать, правда, что год назад она достигала 20 %, и всё же жизненный цикл этой технологии находится на достаточно зрелом этапе, чтобы демонстрировать снижение спроса.

Концентрация TSMC на передовых техпроцессах и усилия США и их союзников по ограничению доступа к ним со стороны Китая привели к тому, что доля этой страны в структуре выручки компании по итогам первого квартала сократилась до 9 %, хотя ещё в конце прошлого года она достигала 11 %, а год назад и вовсе была равна 15 %. Северная Америка остаётся для TSMC основным источником выручки — сейчас её доля достигает 69 %, хотя в прошлом квартале она была ещё выше (72 %). Азиатско-Тихоокеанский регион нарастил долю с 8 до 12 %, остальные регионы демонстрировали отрицательную динамику изменения своей доли в структуре выручки TSMC. Европа, страны Ближнего Востока и Африки ограничились 4 %, а Япония скатилась до 6 %. Впрочем, с учётов перспектив запуска локальных предприятий TSMC в Германии и Японии они наверняка смогут отыграть утраченные позиции в будущем.

В минувшем квартале TSMC понесла капитальные расходы в размере $5,77 млрд, за весь год она рассчитывает уложиться в диапазон от $28 до $32 млрд. Серийный выпуск 2-нм чипов TSMC обещает начать в последнем квартале 2025 года, и не рассчитывает до следующего года победить дефицит компонентов для систем искусственного интеллекта. Во всяком случае, в текущем году на такую победу рассчитывать будет нельзя. Кроме того, руководство TSMC призналось, что в текущем году автомобильный сегмент ожидает спад. В текущем квартале выручка компании может вырасти на 30 %, подогреваемая высоким спросом на компоненты для ИИ. Последние по итогам текущего года будут формировать более 10 % выручки TSMC в серверном сегменте, а к 2028 году их доля вырастет до 20 %.