TSMC похвасталась успехами в развитии массового производства 5-, 6- и 7-нм чипов

Тайваньский контрактный производитель чипов TSMC проинформировал своих клиентов и обозревателей отрасли о последних разработках, достижениях и производственных планах на будущее. Мы уже писали о перспективных техпроцессах компании, но также в рамках презентации TSMC рассказала об успехах своих актуальных передовых 7-нм, 6-нм и 5-нм техпроцессов.

Тайваньская компания разделяет производимые чипы на три семейства продуктов: 7-нм и производные, 5-нм и производные и предстоящие 3-нм продукты. Стоит отметить, что запуск производства 7-нм микросхем в 2018 году стал для компании и всей отрасли серьёзным прорывом и обеспечил TSMC безоговорочное лидерство на полупроводниковом рынке. На сегодняшний день компания продала более миллиарда 7-нм чипов, что демонстрирует зрелость технологии. Теперь TSMC сосредоточена на наращивании производства 5-нм продуктов и внедрении 3-нм техпроцесса.

Что касается 7-нм продукции, начиная с 2021 года рост числа заказов на неё начинает замедляться, поскольку многие компании переходят на 5-нм техпроцесс. Тем не менее, в этом году компания намерена нарастить производство 7-нм чипов на 14 процентов. Несмотря на то, что многие клиенты TSMC переходят на 5-нм продукцию, 7-нм техпроцесс по-прежнему генерирует львиную часть доходов компании и пользуется стабильно высоким спросом.

К категории 7-нм продуктов TSMC относит и 6-нм чипы, которые являются плодом эволюции 7-нм дизайна. Важно отметить, что 6-нм продукция снискала большую популярность: если в конце прошлого года она занимала только 15 процентов мощностей занимаемых всем производством 7-нм класса, то к четвёртому кварталу 2021 года этот показатель достигнет 48-50 процентов. Напомним, что по нормам 6-нм техпроцесса производится чипсет Qualcomm Snapdragon 778G и некоторые чипы MediaTek Dimensity.

5-нм техпроцесс TSMC находится в массовом производстве с 2020 года. Основным заказчиком компании выступает Apple, которая использует 5-нм чипы A14 и М1 в целом ряде своих смартфонов, планшетов и компьютеров. На первых порах ключевым клиентом компании была HiSilicon, однако сотрудничество пришлось прекратить из-за американских санкций. TSMC говорит, что поставила 500 тысяч пластин 5-нм чипов, что примерно соответствует нескольким сотням миллионов микросхем. Компания планирует значительно расширить производственные мощности в этом году и вкладывает в это значительные средства.

К 2022 году TSMC планирует повысить производство 5-нм чипов на 75 процентов. К 2023 году компания намерена в четыре раза увеличить объёмы производства 5-нм продукции по сравнению с показателями 2020 года. Ожидается, что завод компании в Аризоне, США, будет производить около 20 тысяч кремниевых пластин с 5-нм микросхемами в месяц после запуска.

TSMC также заявила, что выход годной продукции при использовании 5-нм норм сейчас выше, чем когда-либо для 7-нм техпроцесса. Компания говорит, что этого удалось добиться не в последнюю очередь благодаря более широкому использованию EUV. TSMC обладает половиной всего оборудования для литографии в глубоком ультрафиолете в мире, но отгружает 65 процентов от общего количества кремниевых пластин, изготовленных с помощью EUV. По словам компании, она смогла существенно повысить срок службы масок для фотолитографии в глубоком ультрафиолете.

Самым «тонким» техпроцессом, полноценно освоенным компанией, является 4-нм. Он демонстрирует небольшие улучшения по сравнению с 5-нм. Плотность таких чипов выше на 6 процентов по сравнению с 5-нм аналогами. Сообщается, что сложность производства 4-нм чипов ниже, а доходность от них выше.