Блог компании МТС. Автор: @divolko3. Для электронной промышленности значение имеет каждый нанометр, когда речь заходит о современных производительных чипах. Работа в направлении модернизации техпроцессов, на базе которых выпускаются эти компоненты, — передний край научно-технического прогресса. Заниматься решением этой задачи могут лишь корпорации с огромными ресурсами.

И они это делают — сейчас одновременно три гиганта из трёх разных стран стремятся занять положение лидера гонки. Это тайваньская TSMC, южнокорейская Samsung и американская компания Intel. Насколько можно судить, ближе всех к успеху — TSMC. Подробности обсудим под катом.

А что, действительно всего 2 нм?

Сейчас компании используют термины вроде «2-нм техпроцесс», «3-нм техпроцесс» больше в маркетинговых целях и для того, чтобы покупатель понимал, о каком поколении чипов идёт речь. «Нанометры» в описании процессоров уже довольно давно лишь примерно указывают на реальные физические размеры полупроводника. Точной зависимости здесь нет.

Как бы там ни было, мы будем использовать те же термины, чтобы не путаться. Так вот, представители TSMC заявили, что новые чипы будут гораздо более энергоэффективными, чем процессоры прошлого поколения. Вполне возможно снижение потребления энергии примерно на 20–30% с одновременным увеличением быстродействия на 10–15%. Кроме того, стоит упомянуть ещё и рост плотности размещения транзисторов по сравнению с процессорами прошлого поколения — примерно на 20%.

Зачем компаниям участвовать в полупроводниковой гонке? В целом ради большего количества заказов. Если кто-то первым получит рабочие чипы нового поколения, то самая большая волна клиентов будет именно у этой компании. Прибыль ожидается нешуточная, ведь лишь в 2022 году объём индустрии составил около 500 млрд долларов США. Спрос на производительные чипы растёт, так что капитализация рынка также будет лишь увеличиваться.

Ну хорошо, так побеждает кто-то или нет?

Сложно сказать, поскольку каждый участник гонки может похвастаться каким-то успехом. Например, TSMC уже изготовила несколько пробных процессоров, которые тестируются такими компаниями, как Apple и Nvidia. Если с чипами всё ок, а производственные линии корпорации готовы, вероятно, победит в гонке именно она.

Массовый выпуск чипов намечен на 2025 год, причём первыми начнут выпускать процессоры для мобильных устройств. Вполне может быть, что у Apple, которая является главным контрактным клиентом TSMC, есть планы на использование именно этих чипов в своих смартфонах. Так, например, последние на данный момент телефоны Apple 15-й линейки получили 3-нм чипы от TSMC.

Опасным конкурентом для TSMC является компания Samsung, которая также уже выпускает прототипы 2-нм чипов. Насколько известно, южнокорейская корпорация планирует продавать их по сниженным ценам, чтобы получить больше клиентов. Один из них — Nvidia, которой всегда нужно много чипов. Кроме того, Qualcomm также собирается использовать чипы от Samsung в мобильных процессорах следующего поколения.

По некоторым данным, Samsung может отказаться от массового производства 3-нм чипов в угоду ускорения выпуска 2-нм процессоров. Отличительной особенностью Samsung от TSMC по части 2-нм технологии является то, что Samsung уже внедрила структуру транзисторов GAAFET на этапе 3-нм техпроцесса, в отличие от TSMC, где это будет новшеством. ТSMC планирует начать тестовое производство 2-нм чипов уже в текущем году.

Заметный прогресс в вопросе выпуска 2-нм чипов и у американской компании Intel. Так, у неё массовое производство 2-нм чипов намечено и вовсе на конец 2024 года, а не на 2025, как у TSMC. Если у американской корпорации всё выгорит, возможно, именно она получит первых клиентов на эти процессоры.

Intel это очень нужно, поскольку последние пару лет у компании серьёзные финансовые затруднения, которые требуется выправлять. По словам руководства корпорации, один из партнёров уже внёс аванс, скорее всего, это Nvidia или Qualcomm.

У кого больше шансов?

Сложно сказать, поскольку у всех трёх претендентов на успех есть проблемы. Например, TSMC для некоторых партнёров является основным поставщиком чипов. Как крупные, так и мелкие компании сейчас стремятся дифференцировать поставки, собрать новые логистические цепочки в качестве альтернативы уже существующим. Так что если TSMC и станет первой компанией, наладившей массовое производство 2-нм чипов, некоторые её клиенты могут перейти к Samsung и/или Intel после того, как уже они представят свою продукцию.

И это вполне реальная перспектива, поскольку летом 2023 года исполнительный директор AMD заявил, что рассматривает альтернативные производственные возможности помимо предлагаемых TSMC. Всё потому, что AMD желает большей гибкости в плане поставок.

Аналогичная ситуация, по словам представителей аналитического агентства RHCC, сложилась и среди других партнёров TSMC. В текущих условиях мало кто хочет остаться зависимым от единственного поставщика, поскольку это довольно рискованно. Тем не менее TSMC до сих пор принадлежит около 60% мирового рынка контрактного производства чипов.