Аннотация:
Поскольку спрос на искусственный интеллект и высокопроизводительные вычислительные чипы продолжает стремительно расти, TSMC ускоряет расширение передовых производственных мощностей. Последние новости о цепочке поставок показывают, что TSMC планирует дальнейшее расширение своих производственных мощностей по 2-нм и 3-нм процессам в 2027 году. Скорость расширения 2-нм процессов будет значительно выше, чем у 3-нм. Ожидается, что к середине 2027 года ежемесячная мощность производства 2-нанометровых пластин увеличится примерно до 110 000, а ежемесячная мощность производства 3-нанометровых пластин достигнет около 210 000 пластин.
Согласно текущему плану, ежемесячная производственная мощность TSMC по 2-нм технологии к концу 2026 года составит около 90 000 штук, а ежемесячная производственная мощность по 3-нанометровым технологиям достигнет примерно 180 000 штук. К середине 2027 года производственная мощность двух передовых процессов увеличится до 110 000 и 210 000 штук соответственно. Для сравнения, производственная мощность 2-нм увеличится примерно на 22%, а 3-нм — примерно на 16%.
Это означает, что TSMC значительно ускоряет наращивание мощности своего 2-нм техпроцесса. Хотя 2-нм техпроцесс все еще является процессом нового поколения, который только что вступил в стадию массового производства, рыночный спрос растет быстрее, чем 3-нм, что вынуждает TSMC инвестировать больше ресурсов для выполнения заказов клиентов.
2-нм техпроцесс TSMC официально перешел на стадию крупносерийного производства в четвертом квартале 2025 года. Ранее компания заявляла, что этот процесс имеет хороший начальный уровень производительности и, как ожидается, достигнет быстрого расширения производства в 2026 году. 2-нм использует структуру транзистора нанолиста, которая является важным узлом для TSMC для дальнейшего продвижения эволюции транзисторной архитектуры после FinFET.
По сравнению с предыдущим 3-нанометровым процессом, одним из самых больших технических изменений в 2-нанометровом процессе является переход от FinFET к GAA, который представляет собой транзисторную структуру с объемным затвором. Если затвор более полно окружает канал, способность транзистора управлять потоком тока может быть дополнительно улучшена и может быть достигнут лучший баланс между производительностью, энергопотреблением и плотностью транзистора.
В настоящее время 2-нм техпроцесс стал одним из наиболее важных передовых процессов TSMC на ближайшие несколько лет. Apple считается одним из первых крупных клиентов, принявших на вооружение 2-нанометровый техпроцесс TSMC. Высокопроизводительные чипы, используемые в новом поколении iPhone, уже вступили в эту эпоху процессов. Поскольку другие крупные компании-разработчики микросхем, помимо Apple, постепенно переходят на 2 нм, ожидается, что TSMC столкнется с растущим давлением на производственные мощности.
Спрос на чипы искусственного интеллекта — еще один ключевой фактор, способствующий расширению производственных мощностей передовых технологий. В последние годы NVIDIA, AMD и другие производители чипов искусственного интеллекта продолжают выпускать более сложные ускорители и высокопроизводительные вычислительные продукты. Эти продукты требуют использования самых передовых производственных процессов для повышения производительности вычислений при одновременном снижении энергопотребления на единицу вычислительной мощности.
По сравнению с 3-нм техпроцессом, масштаб производительности 2-нм в настоящее время все еще меньше, но TSMC, очевидно, надеется расширить его как можно скорее до уровня, достаточного для привлечения большего количества клиентов. Согласно текущему плану, ежемесячная производственная мощность 2 нм достигнет 110 000 штук к середине 2027 года. Хотя это число все еще ниже, чем 210 000 штук 3-нм техпроцесса, разрыв между ними начал сокращаться.
В то же время TSMC не замедляет расширение производства 3-нанометровых процессоров. Ожидается, что к середине 2027 года ежемесячная производственная мощность 3-нанометрового производства достигнет примерно 210 000 штук. TSMC расширяет 3-нанометровые производственные возможности на нескольких производственных базах на Тайване и за его пределами. Среди них второй завод по производству пластин в Аризоне, США, также планирует внедрить 3-нанометровый процесс и, как ожидается, начнет массовое производство во второй половине 2027 года.
Производственная база TSMC на юге Тайваня также увеличивает производственные мощности по 3-нм технологии. Ранее компания объявила, что откроет новую фабрику по производству 3-нанометровых пластин в Тайнаньском научном парке и, как ожидается, начнет массовое производство в первой половине 2027 года. Кроме того, вторая фабрика по производству пластин в Японии в Кумамото также планирует использовать 3-нанометровый процесс и, как ожидается, начнет массовое производство в 2028 году.
Усовершенствованная схема технологического процесса в Аризоне, США, является важной частью глобальной производственной стратегии TSMC. В дополнение к первому заводу, производство которого уже начато, также завершено строительство второго завода, и во второй половине 2027 года планируется начать массовое производство по 3-нм техпроцессу. Это еще больше расширит возможности поставок 3-нм TSMC и позволит завершить производство некоторых передовых чипов непосредственно в США.
Для дальнейшего расширения производственных мощностей по 3-нм техпроцессу TSMC также настраивает некоторое существующее производственное оборудование на Тайване и переводит оборудование, первоначально использовавшееся для 5-нм техпроцесса, на 3-нм производство. Таким образом, TSMC может быстрее увеличить выпуск пластин с усовершенствованной технологией, не полагаясь полностью на новые производства.
Эта корректировка мощностей также отражает изменение структуры спроса на рынке микросхем. В последние несколько лет рост рынка смартфонов замедлился, а спрос на зрелые процессы для некоторых чипов мобильных телефонов начального и среднего уровня снизился, в то время как искусственный интеллект, высокопроизводительные вычисления и смартфоны высокого класса продолжают увеличивать спрос на передовые процессы. Таким образом, преобразование некоторого старого технологического оборудования в более совершенные узлы может повысить эффективность использования ресурсов всей производственной системы.
TSMC в настоящее время сталкивается не только с давлением на мощности по производству пластин, но и усовершенствованная упаковка также стала важным звеном, ограничивающим поставки чипов искусственного интеллекта. Поскольку ускорителям искусственного интеллекта требуется широкомасштабная интеграция с памятью HBM с высокой пропускной способностью, спрос на передовые технологии упаковки, такие как CoWoS, в последние годы быстро растет. TSMC также продолжает расширять свои мощности по производству современной упаковки, чтобы избежать ограничений процесса упаковки после увеличения мощностей по производству пластин.
В ближайшие несколько лет усовершенствованный процесс TSMC продолжит распространяться на более мелкие узлы. Компания начала продвигать 1,4-нм техпроцесс A14 и планирует наладить массовое производство в 2028 году. Недавние новости о цепочке поставок распространились даже о том, что TSMC может еще больше ускорить пробное и массовое производство 1,4-нм техпроцесса, но конкретный график по-прежнему зависит от хода строительства завода и разработки процесса.
При этом сам 2нм не останется на исходной версии. TSMC запланировала производные 2-нм процессы, такие как N2P, и в дальнейшем запустила A16. N2P еще больше улучшит производительность и энергопотребление на основе оригинального N2, а A16 представляет технологию заднего источника питания Super Power Rail от TSMC, которая больше подходит для высокопроизводительных вычислений и чипов со сложными путями прохождения сигнала и высокой плотностью питания.
С точки зрения всей отраслевой тенденции, TSMC в настоящее время формирует непрерывный передовой технологический эшелон, состоящий из 3 нанометров, 2 нанометров и 1,4 нанометров в будущем. В ближайшие несколько лет 3-нм продолжит выполнять крупномасштабные задачи по производству передовых чипов, а 2-нм постепенно станет основным производственным узлом для флагманских процессоров для смартфонов, ускорителей искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислительных чипов.
Темпы роста производственных мощностей 2 нм превышают темпы роста 3 нм, что также показывает, что TSMC перераспределяет капитал и производственные ресурсы в соответствии с рыночным спросом. Ожидается, что к 2027 году, поскольку уровень производительности 2 нм продолжает улучшаться и все больше потребительских продуктов поступают в массовое производство, доля производственных мощностей этого процесса еще больше увеличится.
Если текущий план расширения будет реализован плавно, к середине 2027 года TSMC будет иметь ежемесячную производственную мощность примерно 110 000 2-нм пластин и 210 000 3-нм пластин. Для мировой полупроводниковой промышленности, которая переживает бум строительства инфраструктуры искусственного интеллекта, это значительно расширит масштабы поставок самых передовых логических микросхем и еще больше укрепит лидирующие позиции TSMC в области передового процессного производства.
Комментарии