Компания Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), являющаяся крупнейшим в мире контрактным производителем чипов, усиленно работает с поставщиками над организацией производства неона непосредственно на территории Тайваня. Прежде крупнейшим поставщиком неона высокой степени очистки являлась Украина, в этом году поставки оттуда прекратились и возникла нехватка благородного газа, незаменимого при производстве полупроводников.

Источник изображения: Maxence Pira / unsplash.com

Представитель TSMC сообщил, что в настоящее время компания работает с несколькими поставщиками инертных газов высокой степени очистки, чтобы изучить возможность организации производства неона на Тайване в течение 3-5 лет. Прежде до 50 % пригодного для литографии неона на мировой рынок поступало из Украины, но в сложившейся ситуации поставки оттуда прекратились. По данным отраслевых источников, это привело к резкому росту стоимости газа, поскольку чипмейкерам пришлось оперативно искать новые источники поставок.

«У нас есть конкретный план по работе с поставщиками для локализации производства части необходимого неона, и сейчас мы находимся в процессе закупки оборудования. Идея заключается в том, чтобы иметь больше источников для повышения безопасности цепочки поставок. Однако наш план не заключается в том, чтобы производить весь необходимый неон на месте. Это нереально и очень дорого», — сообщил представитель TSMC.

Компания TSMC оценивает риски, связанные с цепочками поставок, и разрабатывает планы обеспечения непрерывности поставок на ближайшие пять лет. Это делается для того, чтобы в распоряжении производителя всегда были более 2000 материалов и химикатов, необходимых для производства микросхем в соответствии с текущими планами по расширению производства.

Источник изображения: Cheng Ting-Fang / Nikkei Asia

В компании отметили, что за последние 2-3 года устойчивость цепочек поставок приобретает всё большее значение на фоне многочисленных сбоев, вызванных пандемией коронавируса и геополитической неопределённостью. «Полупроводниковая промышленность за последние несколько десятилетий никогда не сталкивалась с такими беспрецедентными проблемами в области цепочек поставок. Нам пришлось уделять гораздо больше внимания управлению рисками и вопросам устойчивого развития. TSMC и наши поставщики извлекли много уроков», — отметил представитель компании.

Работа по повышению устойчивости цепочек поставок также включается в себя деятельность, направленную на снижение выбросов углекислого газа, взаимодействие с поставщиками по переработке отходов, создание энергоэффективного оборудования для производства микросхем и разработку технологий повторного использования воды. Согласно утверждённому плану, TSMC должна достичь нулевого уровня выбросов углекислого газа к 2050 году. Уже сейчас компания перерабатывает около 95 % отходов, а остальная часть сжигается или попадает на свалки. Однако производитель не намерен останавливаться на достигнутом, чтобы в конечном счёте прийти переработке 100 % отходов и их повторному использованию на своих заводах.

Жалобы участников полупроводникового рынка на снижение спроса во многих сегментах для крупнейшего контрактного производителя чипов не смогли материализоваться в пропорциональные потери, поскольку по итогам октября выручка TSMC выросла на 56 % в годовом сравнении до $6,6 млрд, а выручка за десять месяцев этого года увеличилась на 44 %.

Источник изображения: TSMC

Как поясняет Bloomberg, тайваньскому производителю в этом отношении частично помогло ослабление национальной валюты, но в сочетании с оглашёнными недавно планами построить ещё одно предприятие в США это говорит о способности TSMC противостоять текущим неприятностям и инвестировать в будущее.

С начала года акции TSMC упали в цене примерно на треть, по итогам третьего квартала выручка компании превзошла ожидания аналитиков, но представители этого производителя чипов были вынуждены признать, что спрос на 7-нм изделия в сегменте смартфонов и ПК заметно снизился, а потому сумму капитальных затрат в текущем году придётся снизить на 10 % или $4 млрд в абсолютном выражении. Руководство уверено не только в том, что спрос на чипы вернётся к росту в среднесрочной перспективе, но и в собственной уверенности компенсировать падение на одних направлениях за счёт роста на других.

В третьем квартале, напомним, выручка TSMC выросла на 36 % до $20,23 млрд. Чистая прибыль увеличилась сразу на 80 % до $8,8 млрд год к году. В текущем квартале TSMC рассчитывает выручить от $19,9 до $20,7 млрд, а норму прибыли удержать в пределах от 59,5 до 61,5 %. Октябрьская выручка в размере $6,6 млрд в этом смысле прекрасно укладывается в ожидания руководства TSMC по текущему кварталу.

Тайваньская TSMC готовится реализовать очередной проект с многомиллиардными инвестициями — компания намерена расширить достраивающуюся фабрику чипов в Аризоне (США). В ближайшие месяцы производитель намерен анонсировать строительство передового завода к северу от Феникса, рядом с уже возводимыми мощностями, строительство которых анонсировали ещё в 2020 году. Объёмы инвестиций, по некоторым данным, будут такими же, что и 2 года назад — $12 млрд.

Источник изображения: Maxence Pira/unsplash.com

Компания начала активнее развивать производство чипов в США последовала после того, как Вашингтон пообещал производителям полупроводников всевозможные гранты и льготы за строительство предприятий на американской территории. Будущий завод TSMC будет выпускать чипы в соответствии с 3-нм техпроцессом, одним из самых передовых на сегодня.

В TSMC заявляют, что официальная церемония установки первой партии оборудования для производства чипов на первом заводе в Аризоне состоится в декабре — о начале строительства было объявлено ещё два года назад, а начало производства намечено на 2024 год. Если ранее компания собиралась выпускать в Аризоне 5-нм чипы, то теперь речь идёт о более совершенных 4-нм вариантах. Массовое производство должно начаться в 2024 году. О сроках ввода в эксплуатацию второго завода пока ничего неизвестно.

Экспансия косвенно свидетельствует об оптимизме производителей относительно спроса на полупроводники в долгосрочной перспективе, даже на фоне неутешительных рыночных показателей текущего года. Спрос на некоторые чипы обвалился после двухлетнего стремительного роста в период пандемии, во время которой спрос на компьютерную технику и электронику стремительно рос. Многим компаниям, включая TSMC, пришлось перейти в режим экономии и урезать капитальные расходы на ближайшую перспективу.

Несмотря на спад в индустрии, руководство полупроводниковых компаний всё ещё рассчитывает, что в следующем десятилетии глобальные продажи превысят $1 трлн, поэтому интенсивные инвестиции в производственную инфраструктуру продолжаются, тем более что такие планы в последние годы активно поддерживаются США и Европой, надеющимися сместить «центр силы» полупроводниковой индустрии из Азии. Intel и Micron также пытаются сэкономить в краткосрочной перспективе, при этом инвестируя большие средства в будущие проекты в расчёте на большой спрос.

В этом году США распределили гранты на производство чипов в объёме $39 млрд, сами средства будут выделяться со следующего года. Помимо этого, предусмотрены и налоговые льготы на оборудование для выпуска полупроводников. В Европе также намерены к 2030 году увеличить свою долю производства на глобальном рынке полупроводников вдвое, до 20 %. Крупные заводы обычно строятся и оборудуются несколько лет, поэтому компании должны принимать решения об инвестициях заранее.

Источник изображения: Robert Murray/unsplash.com

Огромные субсидии в США и Европе на производство чипов — отражение того, что политические лидеры осознали их критическую важность в военном и гражданском секторах. Активное развитие соответствующей индустрии в Китае вызвало глубокую озабоченность на Западе, после чего США перестали продвигать идею свободы рыночных отношений и ввели жёсткие санкции в отношении китайских компаний, предусматривающие запрет как на экспорт в страну передовых чипов, так и оборудования для их производства.

Кроме того, США и их союзники обеспокоены тем, что наиболее передовые технологии производства полупроводников сосредоточены на Тайване — острове, который Китай считает частью своей территории. Известно, что помимо США в TSMC рассматривают расширение производства в Японии и допускает строительство многомиллиардного завода в Сингапуре.

Компания MediaTek представила флагманскую мобильную однокристальную платформу Dimensity 9200, в котором применяются новейшие для мобильной индустрии решения. Это первая мобильная платформа, использующая главное ядро Arm Cortex-X3 с архитектурой ARMv9 и рабочей частотой 3,05 ГГц. Более того, новинка использует и другие решения, впервые применяемые в отрасли.

Источник изображения: MediaTek

Помимо главного ядра Cortex-X3 процессор использует три мощных ядра Cortex-A715 с частотой 2,85 ГГц и четыре энергоэффективных Arm Cortex-A510 с частотой 1,8 ГГц. Новый чип выпускается в соответствии с 4-нм техпроцессом TSMC второго поколения — N4P. Заметим, что грядущий Snapdragon 8 Gen 2, который станет основным конкурентом новинки MediaTek, по слухам будет располагать четырьмя кластерами ядер: одним Cortex-X3 (3,19 ГГц), парами Cortex-A715 и A710 (2,8 ГГц) и тремя Cortex-A510 (2,0 ГГц).

Вторым прорывным решением в Dimensity 9200 является передовой графический процессор Arm Immortalis-G715 с аппаратным ускорением трассировки лучей. Новая флагманская платформа поддерживает Variable Rate Shading (VRS), то есть затенение с переменной скоростью, что должно повысить производительность. Также чипсет поддерживает оперативную память LPDDR5X со скоростью передачи данных до 8533 Мбит/с и ПЗУ новейшего типа UFS 4.0.

Также имеется процессор для обработки алгоритмов искусственного интеллекта шестого поколения — AI Processing Unit (APU) 690, по данным бенчмарка ETHZ5.0 обеспечивающий производительность на 35 % выше в сравнении со своим предшественником. Кроме того отмечается на 30 и 45 % пониженное энергопотребление в задачах соответственно удаления шумов и апскейлинга изображения силами ИИ.

Dimensity 9200 поддерживает до двух дисплеев с разрешением до 5К с частотой обновления экрана 60 Гц или 1440p со 144 Гц или 1080p с 240 Гц. Кроме того, это первый чипсет, поддерживающий Wi-Fi 7 со скоростью передачи данных до 6,5 Гбит/с. Конечно, поддерживаются сети 5G — как в диапазоне до 6 ГГц, так и в миллиметровом (mmWave), обеспечена и работа Bluetooth 5.3.

ISP-процессор Imagiq 890 для обработки изображений способен работать с RGBW-сенсорами, экономя 34 % энергии в сравнении с вариантом предыдущего поколения. Наконец, применяется технология MediaTek eXtreme Power Saving на основе ИИ, позволяющая использовать до 30 % меньше энергии в целом.

Ожидается, что первые смартфоны на основе Dimensity 9200 появятся в продаже ещё до конца текущего года. Известно, что ещё весной по версии бенчмарка AnTuTu cмартфоны на чипе Dimensity 9000 впервые вошли в десятку самых мощных, потеснив модели на Snapdragon 8 Gen 1.

Ввод Соединёнными Штатами новых экспортных ограничений в отношении Китая вынудил китайских разработчиков изменить подход к созданию чипов. Теперь они стараются искусственно замедлить работу своих чипов, чтобы не попасть под санкции Вашингтона и не разделить участь HiSilicon, которая разрабатывала чипы для Huawei и утратила значительную часть клиентов под давлением США.

Источник изображения: Alibaba

Alibaba, стартап Biren Technology и другие китайские разработчики микросхем, потратившие миллионы долларов на создание передовых процессоров и ускорителей вычислений (в том числе связанных с ИИ) для суперкомпьютеров и ЦОД, теперь вынуждены замедлять свои чипы, чтобы иметь возможность и дальше пользоваться услугами тайваньского контрактного производителя микросхем Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

Как известно, TSMC приостановила выпуск 7-нм чипов для ускорителей вычислений Biren BR100, опасаясь, что они подпадают под экспортные ограничения США. Дело в том, что TSMC, как и любой другой фабрике по выпуску полупроводников, сложно точно оценить вычислительные возможности тех или иных чипов. Поэтому она предлагает китайским клиентам самим указывать параметры своих чипов и подписывать заявления об ответственности за приведенные данные. В случае с Biren, в прекращении выпуска чипов TSMC, виноваты и сами разработчики, которые разрекламировали возможности своих чипов.

По словам китайских специалистов, определить, подпадает ли тот или иной чип под ограничения США, сложно. Всё потому, что определяется это по такому показателю, как скорость двунаправленной передачи и разъяснения в документах по данному пункту нечёткие. Для чипов, согласно санкциям США, этот показатель не должен превышать 600 Гбайт/с.

Если ранее Biren указывала для ускорителя BR100 скорость передачи данных 640 Гбайт/с, то теперь на её сайте приведен показатель согласно расчётам исследовательской группы Bernstein, составляющий 576 Гбайт/с. По словам сотрудника Biren, пожелавшего сохранить анонимность, компания начала корректировать конструкцию микросхем, чтобы снизить их скорость в надежде, что их будет производить TSMC.

Дилан Патель (Dylan Patel), главный аналитик исследовательской группы по полупроводникам SemiAnalysis, который первым заметил изменение спецификаций чипов Biren, сообщил, что разработчики пытаются замедлить работу чипа, отключив его часть. Он выразил сомнение, что такой трюк будет одобрен американскими регуляторами, так как конструкция чипа не меняется и нет никаких гарантий, что его не запустят в дальнейшем на полную мощность.

Источники газеты Financial Times сообщили, что разработчики из подразделения Alibaba T-Head тоже рассматривают возможные способы модифицикации своего нового 5-нм процессора, предназначенного для работы с искусственным интеллектом, чтобы не попасть под ограничения США. В ответ на просьбу газеты прокомментировать это сообщение, представитель T-Head сказал: «Основные продукты T-Head предназначены исключительно для собственного использования Alibaba Group и соответствуют всем относящимся к данному вопросу нормам».

В последнее время новости о тотальном дефиците чипов сменяются информацией о смягчении ситуации. Более того, по некоторым данным, TSMC просит своих сотрудников отправиться в отпуск, поскольку производители компьютеров заметно снизили объёмы заказов, а заказы от производителей смартфонов сократились ещё больше, и тенденция сохранится и в 2023 году. Тем временем, хотя некоторые производители не испытывают никакого недостатка в полупроводниках, многие компании до сих пор страдают от острого дефицита.

Источник изображения: Micron

Как сообщает Forbes, хотя ведущие клиенты TSMC — Apple, AMD, Intel, MediaTek, NVIDIA, и Qualcomm постоянно занимаются разработкой всё более совершенных техпроцессов, на данный момент они весьма «консервативны» в отношении прогнозов продаж и, следовательно, заказов на выпуск. Другими словами, много чипов ведущим вендорам компонентов электроники пока не требуется.

В этом нет ничего удивительного, поскольку в этом секторе спрос во многом определяется спросом на ПК, который, по данным Gartner, в апреле 2021 года вырос до рекордных значений, продажи шести ведущих производителей компьютеров росли двузначными темпами в процентном отношении, а хромбуков — некоторое время даже трёхзначными. Такая тенденция не могла сохраняться вечно и уже появились данные о продаже отдельных моделей хромбуков буквально по $79 (в США) — даже комплектующие для них стоят дороже, но рынок уже переполнен, а спрос удовлетворён едва ли не на годы вперёд. При этом для выпуска новых моделей производителям приходится освобождать склады от старых и ждать высокого спроса на комплектующие в этом сегменте в обозримом будущем не приходится.

Например, в ходе последнего отчёта о доходах Micron Tecnology сообщила, что спрос в календарном 2022 году в среднем будет ниже предложения, что приведёт к скоплению больших запасов на складах поставщиков. Дефицит обычно инициирует масштабные инвестиции в строительство новых мощностей и освоение новых техпроцессов, в результате время от времени возникает кризис перепроизводства. Избыток наблюдается во многих отраслях — но не во всех. В частности, никакого изобилия на рынке чипов для машин не отмечено.

Дело в том, что большинство полупроводников для машин выпускаются в соответствии с т.н. «зрелыми» техпроцессами, большая часть спроса приходится на 90-нм полупроводники. Именно такие считались самым передовым решением примерно в 2002 году, 20 лет назад. Тем не менее, они вполне востребованы, поскольку многим компонентам сверхсовременные технологии просто не нужны, а процесс перехода на них затратен и долог.

Источник изображения: BMW

Заводы продолжают пользоваться старым инструментарием для производства и, поскольку данный сегмент не самый прибыльный, для большинства производителей не было необходимости инвестировать в новые мощности. Таких полупроводников не вполне хватало уже к началу пандемии, а в 2020 году зарегистрирован примерно восьминедельный период, когда из-за санитарных ограничений большинству автозаводов пришлось частично или полностью приостанавливать работу, после чего они отозвали свои заказы на полупроводники.

Тем временем взрывной рост в других секторах, требующих использования чипов, привёл к тому, что «устаревшие» производства оказались полностью загружены, и как сообщает Forbes, когда автопроизводители попытались возобновить заказы, время поставок для них катастрофически увеличилось — они до сих пор не могут справиться с дефицитом.

Другими словами, рынок полупроводников неоднороден и сегодня невозможно заявить, что на нём наблюдается спад или подъём в целом.

По некоторым данным, китайская Biren Technology — крупнейший разработчик GPU в стране, намерена сократить треть сотрудников после того, как TSMC прекратила для компании выпуск полупроводниковой продукции в связи с санкциями, введёнными США в отношении китайского суперкомпьютерного сектора. Если информация подтвердится, это серьёзно подорвёт способность Biren разрабатывать как GPU-ускорители, так и программное обеспечение для ИИ и систем высокопроизводительных вычислений.

Источник изображения: Biren Technology

Поскольку пока непонятно, сможет ли компания получить у TSMC свои чипы в обозримом будущем, она просто вынуждена сокращать персонал — об этом сообщают тайваньские СМИ со ссылкой на источники, знакомые с вопросом. Разумеется, нехватка штата не может не сказаться на возможности вести дальнейшие разработки, что, в частности, скажется на перспективах конкуренции с AMD и NVIDIA.

Biren специализируется на GPU для ИИ и HPC-вычислений и её топовое решение BR100 способно конкурировать с передовыми вариантами — NVIDIA A100 и H100, во всяком случае, при выполнении определённых задач. В норме Biren заказывает производство своих процессоров у TSMC. С начала октября подобные чипы не могут импортироваться в Китай в случае, если они изготовлены с использованием американских технологий (включая средства автоматизации разработки, оборудование для изготовления кремниевых пластин и т.п.).

Источник изображения: Tom's Hardware

Санкции США против китайской суперкомпьютерной отрасли довольно жёсткие и при этом весьма расплывчато описаны. Известно, что поставляемые в Китай чипы не могут использоваться в машинах с производительностью более 100 петафлопс (FP64) или более 200 петафлопс (FP32) на каждые 1178 м³.

Хотя достоверно неизвестно, способны ли ускорители Biren BR104 или BR100 обеспечить соответствующие показатели (во многом потому, что Biren не раскрывает многие технические детали), TSMC не желает принимать на себя риски и поставлять в Китай суперкомпьютерные чипы до того, как будет установлено, что они не нарушают американские экспортные ограничения. При этом Китай является для Biren первоочередным крупнейшим рынком, поэтому производитель вряд ли сможет быстро переориентироваться на другие страны. В результате будущее компании пока выглядит весьма пессимистично.

Накануне тайваньские СМИ сообщили, что компания TSMC, являющаяся крупнейшим контрактным производителем полупроводниковых компонентов в мире, уже определилась с местом строительства своего самого продвинутого предприятия, которое через несколько лет освоит выпуск продукции по технологии 1N. Как пояснили представители TSMC, никаких решений на этот счёт ещё не принято.

Источник изображения: TSMC

По информации Focus Taiwan, первоначальная публикация Commercial Times со ссылкой на анонимный источник упоминала о намерениях TSMC разместить новое предприятие в технопарке Синьчжу в северо-западной части Тайваня. По официальным данным, TSMC не определилась с выбором площадки и продолжает процесс поиска подходящего места на территории острова. Как только выбор будет сделан, компания обещает обязательно сделать соответствующее заявление.

Заместитель директора технопарка Синьчжу не стала комментировать слухи о планах TSMC, но пояснила, что компании-резиденты уже могут выбирать участки в третьем по счёту районе технопарка под строительство производственных объектов, поскольку в первом все места заняты, а второй отведён под рекреационные территории.

Ожидается, что компания приступит к серийному производству 3-нм изделий в текущем квартале, и уже по итогам следующего года выручка от их реализации приблизится к 4‒6 % от совокупной. Массовое производство 2-нм продукции TSMC начнёт в 2025 году. О сроках освоения более продвинутой литографии руководство компании на минувшей квартальной отчётной конференции не говорило, но в мае уже появлялась информация о готовности TSMC приступить к разработке 1,4-нм техпроцесса.

Тайваньская TSMC анонсировала формирование группы Open Innovation Platform (OIP) 3DFabric Alliance на форуме 2022 Open Innovation Platform Ecosystem Forum. Новый альянс — очередной из формируемых TSMC, но первый в своём роде, объединяющий лидеров отрасли, участвующих в создании трёхмерных интегральных схем (3D IC), то есть чипов с объёмной компановкой.

Источник изображения: TSMC

Участники альянса специализируются на различных вопросах — от дизайна микросхем до создания кремниевых пластин, производства чипов, упаковки и тестирования. Новая структура поможет быстрому внедрению инноваций с использованием современных технологий 3DFabric компании TSMC и других разработчиков.

Open Innovation Platform, возглавляемая TSMC, состоит из шести альянсов: EDA Alliance, IP Alliance, Design Center Alliance (DCA), Value Chain Alliance (VCA), Cloud Alliance и, теперь, 3DFabric Alliance. Компания запустила платформу OIP в 2008 году для преодоления растущего числа вызовов на всё усложняющемся рынке полупроводников — платформа призвана способствовать сотрудничеству разных компаний во всех смежных сферах.

Партнёры нового 3DFabric Alliance получат ранний доступ к технологиям 3DFabric компании TSMC, что позволит им разрабатывать и оптимизировать собственные решения параллельно с разработками самого лидера сообщества. Это обеспечит клиентам TSMC ранний доступ к технологиям высочайшего качества — в сообществе участвуют бизнесы самого разного профиля, связанные с полупроводниками: от создателей программ автоматического проектирования чипов до производителей пластин и сборщиков чипов.

Для того, чтобы решать проблемы с растущей сложностью дизайна 3D-микросхем, TSMC представила стандарт 3Dblox для унификации экосистемы разработки. Модульный стандарт предназначен для моделирования как физической структуры, так и логических схем в рамках 3D IC-дизайна. Предполагается, что это позволит максимизировать гибкость разработки и простоту внедрения технологий.

TSMC 3DFabric — всеобъемлющая технология 3D-штабелирования и упаковки, состоящая как из frontend-составляющей, так и из backend-технологий, включая технологии упаковки CoWoS и InFO, обеспечивающих лучшие производительность, мощность, формфактор и функциональность. При этом технологии CoWoS и InFO уже используются в массовом производстве, а в 2022 году стало применяться и SoIC-штабелирование от TSMC. TSMC обладает первой в мире автоматизированной фабрикой в Чунане (Тайвань), где одновременно используются современные технологии тестирования, TSMC-SoIC и InFO. Это обеспечивает клиентам как оптимальное время производства, так и высокое качество проверки.

Источник изображения: TSMC

В числе партнёров TSMC по альянсу компании Advantest, Alchip, Alphawave, Amkor, Ansys, Arm, ASE, Cadence, GUC, IBIDEN, Micron, Samsung Memory, Siemens, Silicon Creations, Siliconware Precision Industries, SK hynix, Synopsys, Teradyne, Unimicron, а также другие лидеры полупроводниковой отрасли.

Разработчик полупроводниковых микросхем Alphawave сообщил, что выпустил первый в индустрии опытный образец чипа с использованием улучшенного 3-нм технологического процесса N3E от компании TSMC. Отмечается, что тестовый образец успешно прошёл все необходимые тесты.

Источник изображения: TSMC

Для Alphawave выпустили образец чипа ZeusCORE100 1-112Gbps NRZ/PAM4 Serialiser-Deserialiser (SerDes), представляющий собой пару функциональных блоков, обычно используемых в высокоскоростной связи, для преобразования данных между последовательным и параллельным интерфейсами в обоих направлениях. Отмечается, что он поддерживает различные новые стандарты интерфейсов, включая 800G Ethernet, OIF 112G-CEI, PCIe 6.0 и CXL3.0. Подобные чипы в основном применяются для коммуникаций в серверных системах.

Источник изображения: Alphawave IP

TSMC планирует представить пять вариаций 3-нм техпроцесса в течение двух–трёх лет. Обычная версия техпроцесса N3 будет использоваться ведущими клиентами контрактного производителя чипов, например, той же Apple. С вводом второго поколения 3-нм техпроцесса (N3E) планируется ускорить, а также увеличить объёмы выпуска микросхем, повысить уровень их производительности и энергоэффективности.

Источник изображения: TSMC

Ожидается, что чипы на базе усовершенствованного 3-нм техпроцесса N3E получат более широкое использование по сравнению с микросхемами на базе стандартного техпроцесса N3, однако старт массового выпуска чипов на основе техпроцесса N3E ожидается не ранее середины 2023 года, то есть примерно спустя год после начала массового производства чипов согласно нормам N3.

После перехода к массовому производству чипов по нормам N3E компания TSMC планирует перейти к выпуску микросхем на техпроцессах N3P и N3S, которые будут представлять собой варианты оптимизации N3E под различные классы применений. N3P ориентируется на высокопроизводительные чипы, а N3S — на энергоэффективные чипы с повышенной плотностью транзисторов. Оба техпроцесса запланированы на 2024 год. К 2025 году, когда компания начнёт осваивать следующую ступень полупроводниковых норм, появится ещё один техпроцесс 3-нм класса — N3X. На его базе будут выпускаться высокопроизводительные процессоры, для которых важно использование высоких рабочих токов и длительная работа на повышенных тактовых частотах.

Принято считать, что южнокорейский гигант Samsung Electronics пытается соперничать с TSMC преимущественно в сфере передовой литографии. Первая из компаний начала снабжать своих клиентов 3-нм изделиями ещё летом, опередив основного конкурента, а к 2027 году рассчитывает освоить массовое производство 1,4-нм чипов. Как выясняется, в планы Samsung входит и расширение перечня услуг, связанных с контрактным выпуском чипов по зрелым техпроцессам.

Источник изображения: Samsung Electronics

Об этом сообщает издание Business Korea со ссылкой на собственные источники. По имеющимся данным, Samsung Electronics к 2024 году намеревается увеличить количество предлагаемых клиентам зрелых техпроцессов более чем на 10 штук, включая специализированные — с адаптацией под нужды конкретного заказчика. Мощности Samsung, задействованные на этом направлении, должны по сравнению с 2018 годом увеличиться в 2,3 раза.

К зрелой литографии по этой классификации уже относятся техпроцессы с нормами менее 10 нм, но своим клиентам из числа производителей автомобильных компонентов Samsung готова предложить 8-нм техпроцесс, как и разработчикам радиочастотных решений. По сравнению с 2019 годом, объёмы выпуска профильной продукции на конвейере Samsung Electronics должны будут увеличиться в полтора раза. Для выпуска датчиков изображений наиболее востребован будет 28-нм техпроцесс, но для передовых компонентов такого типа Samsung готова предложить 17-нм технологию.

Ещё накануне агентство Bloomberg с уверенностью сообщало, что вычислительные способности ускорителей Biren BR100 одноимённой китайской компании чуть хуже NVIDIA A100, а потому американские санкции не помешают их дальнейшему производству. Сегодня источник резко сменил риторику, заявив о принятом TSMC решении приостановить отгрузку этих 7-нм ускорителей китайскому заказчику.

Источник изображения: Biren Technology

Ещё летом Biren Technology не стеснялась заявлять, что разработанный ею ускоритель BR100 способен бросить вызов NVIDIA A100. Характеристики китайской новинки действительно внушали уважение: 77 млрд транзисторов, 7-нм техпроцесс производства и пространственная компоновка 2.5D CoWoS, наличие на борту 64 Гбайт памяти, поддержка интерфейсов PCI Express 5.0 и CXL. Впрочем, когда речь зашла о новой волне антикитайских санкций, представители Biren на условиях анонимности предпочли заявить, что до уровня NVIDIA A100 их детище не дотягивает, а потому не попадает под действие новых экспортных ограничений.

Сегодня стало известно, как сообщает Bloomberg, что TSMC не стала рисковать и приостановила выпуск 7-нм ускорителей вычислений Biren Technology. При этом тайваньский подрядчик так и не пришёл к окончательному выводу о принадлежности продукции Biren к запрещённой категории изделий, но поставки будут прекращены «на всякий случай». Ускорители Biren предназначены для работы в системах машинного зрения, обработки естественной речи и её синтеза с использованием искусственного интеллекта. Представители китайской компании данные новости пока никак не прокомментировали, по словам Bloomberg.

Тайваньский контрактный производитель полупроводников TSMC рассматривает возможность расширения производственных мощностей в Японии, пишет The Wall Street Journal со ссылкой на информированные источники. Обусловлено это желанием компании снизить геополитические риски для своей дальнейшей деятельности — компании может навредить обострение отношений США и Китая, а также китайские претензии на Тайвань.

Источник изображения: TSMC

По словам источников, такой вариант развития событий устраивает власти Японии. В правительстве дали понять, что не возражают против расширения TSMC в стране в дополнение к строящемуся заводу, но решение всё ещё не принято. В настоящее время TSMC строит свой первый завод по производству микросхем в Японии на острове Кюсю. Стоимость проекта составляет около $7 млрд. Проект субсидируется правительством Японии.

Будущий завод TSMC в Японии будет выпускать не самые продвинутые чипы с применением 16-нм и 28-нм техпроцессов, используемые в автомобилях, и многих других сферах. Строительство завода ведёт компания Japan Advanced Semiconductor Manufacturing, контрольный пакет акций которой принадлежит TSMC. Запуск производства состоится в конце 2024 года.

По словам источников, в случае принятия решения о дальнейшем расширении, TSMC может наладить на Кюсю производство более продвинутых чипов. Представитель TSMC заявил ресурсу The Wall Street Journal, что строительство идет в соответствии с графиком, и отказался комментировать слухи о его возможном расширении. Представитель министерства экономики, торговли и промышленности Японии, курирующий полупроводниковую промышленность, тоже отказался от комментариев.

Япония, ранее лидировавшая по производству полупроводников, сейчас уступает на этом рынке Тайваню и США. В декабре прошлого года парламент Японии одобрил выделение 774 млрд иен ($5,2 млрд) на восстановления отечественной полупроводниковой промышленности. К 2030 году Япония планирует увеличить доходы от выпуска от чипов до почти $100 млрд, что примерно в три раза больше показателя 2020 года.

Министерство экономики, торговли и промышленности Японии заявило о готовности субсидировать до половины стоимости строительства завода TSMC, а максимальная сумма обязательств составляет $3,2 млрд. Участники проекта говорят, что субсидии позволили TSMC смириться с проблемами строительства в Японии, где случаются перебои с электроснабжением, а также высокий риск землетрясений и других стихийных бедствий.

Комиссия по международной торговле США (USITC) намерена начать расследование в отношении Samsung и TSMC, связанное с предполагаемым нарушением компаниями патентных прав, связанных с чипами и мобильными устройствами на их основе.

Источник изображения: Samsung

В USITC сообщили, что ведомство инициирует расследование на основании жалобы, поданной в сентябре нью-йоркской Daedalus Prime LLC. Сообщается о возможном нарушении положений секции 337 т.н. Тарифного акта 1930 года, в своё время принятого для защиты бизнесов США от иностранных конкурентов. В частности, эта секция касается нарушения патентных прав.

По имеющимся данным, жалоба связана с чипами, выпускаемыми Samsung в соответствии с 14-нм и более современными техпроцессами, а также чипов, производимых TSMC по технологии 16 нм и меньше. Расследование также коснётся и смартфонов, планшетов и смарт-часов, использующих подобные полупроводники. Другими словами, речь может идти об огромном массиве самой современной электроники. Фактически в иске выдвинуто требование заблокировать импорт и продажи всех продуктов, связанных с нарушением патентных прав, указанных в жалобе. По имеющимся данным, отдельная жалоба подана той же компанией в отношении Qualcomm.

По информации СМИ, Daedalus Prime является классическим патентным троллем, владеющим рядом прав на продукты или процессы без намерения заниматься их производством или внедрением. Такие компании зарабатывают на выдаче лицензий на приобретённых ими разными способами технологии или на судебных исках. В данном случае речь идёт о технологиях Intel, права на которые Daedalus Prime приобрела ранее в этом году.

Судя по всему, пока речь идёт лишь о немногих из расследований, инициированных USITC по инициативе Daedalus Prime. Предполагается, что компания намерена заставить технобизнесы платить за использование технологий, в своё время запатентованных Intel — иначе им грозит запрет на импорт электроники в США. Впрочем, пока USITC заявила, что ещё не приняла никаких решений, связанных с данными жалобами. Ведомство намерено ознакомиться с материалами и свидетельствами и установить сам факт нарушения положений секции 377 в установленном законом порядке.

Тем временем несколько месяцев назад Intel анонсировала доступность очередной партии из около 5000 своих патентов. Речь идёт о технологиях, срок действия прав на которые ещё не истёк, но которые уже не являются передовыми. Тем не менее они всё ещё способны принести Intel некоторый доход.

На вчерашней квартальной отчётной конференции финансовый директор TSMC Уэнделл Хуанг (Wendell Huang) был вынужден признаться, что сокращение капитальных расходов на $4 млрд по итогам текущего года будет обусловлено двумя факторами: снижением спроса на 7-нм продукцию и задержкой с поставками необходимого литографического оборудования. Оба фактора повлияли на снижение затрат TSMC примерно в равной степени, и последний оказал негативное влияние на котировки акций ASML.

Источник изображения: ASML

Напомним, что нидерландский холдинг ASML является крупнейшим в мире поставщиком литографических сканеров, которые необходимы для выпуска всей полупроводниковой продукции. Представители TSMC отметили, что партнёр не укладывается в намеченный график поставки литографического оборудования по причине наличия дефицита компонентов, необходимых для их выпуска. Кроме того, сама TSMC немного ускоряет освоение 3-нм техпроцесса, а это увеличивает потребность компании в передовом литографическом оборудовании, которое как раз и производит ASML. Ранее отмечалось, что на способность последней из компаний выпускать литографические сканеры могли повлиять и перебои с поставками технических газов с территории Украины и России, поскольку те используются в лазерных блоках соответствующего оборудования.

Как поясняет Reuters, официальные представители ASML не смогли прокомментировать ситуацию, поскольку это им запрещено законом в свете близости выхода очередного квартального отчёта, который намечен на понедельник, но акции производителя литографического оборудования потеряли в цене 9,1 % после заявлений руководства TSMC о необходимости сократить капитальные затраты в этом году с $40 до $36 млрд. Подчеркнём, из достигаемой TSMC «экономии» лишь $2 млрд должны были достаться ASML до конца года за поставку оборудования, но даже руководство первой из компаний ранее отмечало, что соответствующие средства будут переведены контрагенту, но уже в будущих периодах.

В 2021 году 44 % выручки ASML формировали именно тайваньские клиенты, главным среди которых является TSMC. По собственным прогнозам ASML, в третьем квартале компания должна была выручить от 5,1 до 5,4 млрд евро. Аналитики ING считают, что любые неурядицы полупроводникового рынка должны в минимальной степени влиять на бизнес ASML, поскольку спрос на такое оборудование выше предложения, а инфляция толкает цены и доходы компании вверх. В конкретной ситуации для ASML сохраняется риск краткосрочного снижения выручки из-за задержки поставок оборудования, а угроза снижения нормы прибыли в этом смысле даже выше, поскольку затраты растут.