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tsmc atualiza a tela: o nó de processo de 2 nm fez um grande avanço, a apple é a primeira a experimentá-lo?

2024-10-05

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em 5 de outubro, de acordo com vários relatos da mídia, a tsmc fez um grande avanço no nó de processo de 2 nm. no entanto, o processo de 2 nm continuará a aumentar de preço.

de acordo com relatos da mídia, o preço da tsmc para cada wafer de 300 mm e 2 nm pode exceder us$ 30.000, o que é superior aos us$ 25.000 esperados anteriormente e o dobro do preço dos wafers de 4/5 nm.

de acordo com outros relatórios, o primeiro cliente a experimentar a tecnologia avançada do n2 provavelmente será a gigante da tecnologia apple. além disso, a tsmc e a empresa de embalagens de chips amkor anunciaram recentemente que as duas empresas assinaram um memorando de entendimento para cooperar na produção, embalagem e testes de chips no arizona, eua. no entanto, a notícia acima não foi confirmada pela tsmc.

confira o relatório detalhado.

o grande avanço da tsmc em transmissão burst

de acordo com vários relatos da mídia, a tsmc fez um grande avanço no nó de processo de 2 nm e apresentará pela primeira vez a tecnologia de transistor gate-all-aroundfets (gaafet). além disso, o processo n2 é combinado com a tecnologia nanoflex para fornecer aos projetistas de chips uma flexibilidade sem precedentes em componentes padrão.

no entanto, a notícia acima não foi confirmada pela tsmc.

segundo relatos, em comparação com o processo n3e atual, espera-se que o processo n2 alcance uma melhoria de desempenho de 10% a 15% na mesma potência, ou reduza o consumo de energia em 25% a 30% na mesma frequência. ainda mais impressionante é que a densidade do transistor aumentará 15%, o que marca mais um salto para a tsmc no campo da tecnologia de semicondutores.

no entanto, à medida que a tecnologia é atualizada, os custos também aumentam proporcionalmente. prevê-se que o preço de cada wafer de 300 mm e 2 nm da tsmc possa exceder a marca de us$ 30.000, superior à estimativa anterior de us$ 25.000. em comparação, a faixa de preço atual para wafers de 3 nm é de aproximadamente us$ 18.500 a us$ 20.000, enquanto os wafers de 4/5 nm oscilam entre us$ 15.000 e us$ 16.000. obviamente, o preço dos wafers de 2 nm aumentará significativamente.

a tsmc está construindo duas fábricas, usando sua tecnologia de processo de 2 nm para fabricar chips e gastando dezenas de bilhões de dólares para comprar equipamentos de litografia euv ultracaros (cerca de us$ 200 milhões por equipamento). além disso, o processo n2 utilizará uma variedade de tecnologias de produção inovadoras, o que tornará o custo da tsmc superior ao do n3e. em geral, o n2 pode adicionar mais etapas de litografia euv, o que aumentará o seu custo. por exemplo, a tsmc pode precisar devolver o padrão duplo euv com n2, o que aumentará seus custos, portanto, faria sentido para a fundição repassar esses custos adicionais aos clientes.

analistas da indústria de semicondutores apontaram que as fábricas de wafer investiram enormes quantias em processos de fabricação avançados. por exemplo, o investimento em i&d no processo de 3 nanómetros ultrapassou os 4 mil milhões de dólares e o apoio das principais cadeias de abastecimento foi indispensável. esses investimentos trouxeram um crescimento significativo de receitas para a tsmc e seus parceiros da cadeia de suprimentos, como fornecedores de ip e fábricas de consumíveis de processo relacionados.

com o crescimento exponencial dos custos de desenvolvimento de processos avançados, os executivos de design de ic revelaram mudanças nos custos de desenvolvimento de processos de 28nm para 5nm. o custo de desenvolvimento de 28 nanômetros é de aproximadamente us$ 50 milhões, enquanto 16 nanômetros requer um investimento de us$ 100 milhões. ao avançar para 5 nanômetros, o custo chegou a us$ 550 milhões, o que inclui licenciamento de ip, verificação de software, arquitetura de design e outros aspectos. para as fundições, o investimento é ainda maior. tomando o processo de 3 nanômetros como exemplo, as instituições de pesquisa acreditam que ele requer um investimento de 4 bilhões a 5 bilhões de dólares americanos, e o custo de construção de uma fábrica de 3 nanômetros é de pelo menos cerca de 15 bilhões a 20 bilhões de dólares americanos.

os intervenientes da indústria da cadeia de abastecimento afirmam que o investimento em processos avançados é um processo longo e que consome muitos recursos, envolvendo múltiplos elos, como mão-de-obra de i&d, equipamento, software e materiais, e muitas vezes demora 7 a 10 anos. tomando como exemplo o processo de 2 nanômetros, seu caminho já estava bastante claro em 2016, mas foi só recentemente que os detalhes do cronograma de produção experimental tornaram-se gradualmente claros.

com o processo de 2nm previsto para ser lançado em 2025, espera-se que as empresas da cadeia de abastecimento inaugurem um período explosivo de crescimento dos lucros. além disso, como o processo de 2 nanômetros exige que os wafers de moagem sejam mais finos, em termos de materiais, a china sand e a sun semiconductor também estão cortando discos de diamante, wafers reciclados e outros campos. em termos de wafers reciclados, o valor de saída de 2 nm é cerca de 4,6 vezes maior que o de 28 nm. à medida que os filmes de controle de barreira entram em processos de fabricação avançados, o número de filmes utilizados também aumentará proporcionalmente. para os players do setor, esta será uma oportunidade de negócio tanto em volume quanto em preço.

a tsmc é a maior fabricante de fundição do mundo, fornecendo fabricação de chips, tecnologia de embalagem avançada e outros serviços para clientes como apple e nvidia. em termos de desempenho, a receita consolidada da tsmc no segundo trimestre foi de nt$ 673,51 bilhões, um aumento anual de 40,1%, superior às expectativas dos analistas. o lucro líquido foi registrado em nt$ 247,85 bilhões, um aumento anual de 36,3%, que também superou as expectativas.

as vendas da tsmc em agosto aumentaram aproximadamente 33% ano a ano, para nt$ 250,87 bilhões. o jpmorgan chase disse que a receita da tsmc até agora no terceiro trimestre atingiu 68% das expectativas do jpmorgan chase. as fortes vendas da empresa em agosto sugerem que os resultados do terceiro trimestre poderão superar a sua orientação. o banco manteve sua classificação de “sobreponderação” nas ações com meta de nt$ 1.200.

no mercado secundário, o preço das ações da tsmc aumentou quase 65% este ano, com o valor de mercado mais recente sendo nt$ 25,34 trilhões, equivalente a aproximadamente 5,5 trilhões de yuans.

a apple é a primeira a tentar algo novo?

segundo relatos, a tsmc planejou que o processo n2 entrasse oficialmente na fase de produção em massa no segundo semestre de 2025. espera-se que os clientes recebam o primeiro lote de chips fabricados usando o processo n2 já em 2026. o primeiro cliente a experimentar esta tecnologia avançada será provavelmente a gigante tecnológica apple.

alguns analistas também acreditam que se a cotação de us$ 30.000 por wafer for precisa, então o uso de n2 em vez de n3 (melhorando o desempenho e reduzindo o consumo de energia enquanto obtém 15% da densidade do transistor) é de grande benefício para todos os grandes clientes da tsmc. as implicações económicas continuam por ver. a apple está se preparando para o n2 no segundo semestre de 2025, pois precisa melhorar os processadores para seus iphones, ipads e macs todos os anos (embora se espere que esses produtos recebam chips n2 apenas em 2026). outros grandes clientes geralmente alcançam a apple dentro de 1,5 a 2 anos, então as cotações podem ser mais baixas até então.

na quinta-feira, a tsmc e a empresa de embalagens de chips amkor anunciaram que as duas empresas assinaram um memorando de entendimento para cooperar na produção, embalagem e testes de chips no arizona, eua.

as empresas disseram em comunicado à imprensa que a proximidade de suas fábricas no arizona acelerará todo o processo de fabricação de chips. pelo acordo, a tsmc usará os serviços avançados de embalagem e testes prontos para uso da amkor fornecidos pela nova fábrica que planeja construir em peoria, arizona. a tsmc utilizará esses serviços para oferecer suporte a seus clientes, especialmente aqueles que utilizam as instalações avançadas de fabricação de wafer da tsmc em phoenix. a estreita cooperação entre a fábrica de wafers front-end da tsmc no arizona e a fábrica de embalagens e testes back-end próxima da amkor encurtará o ciclo geral de produção do produto.

o compromisso anterior da tsmc de construir uma fábrica de chips de us$ 40 bilhões em phoenix, arizona, lançou as bases para o acordo com a amkor.

a apple confirmou no ano passado que a amkor embalaria chips apple silicon produzidos em uma fábrica tsmc próxima. o repórter de tecnologia tim culpan relatou recentemente que as fábricas da tsmc nos eua iniciaram a produção em pequena escala do chip a16, que estreou no modelo iphone 14 pro há dois anos e também é usado nos modelos iphone 15 e iphone 15 plus.