制程晶圆成本将达45万美元台积电:2028年A14
Semianalysis也强调★▽…,目前这只是一个假设●•☆◇-,因为到目前为止•●□◇○•,光源功率随着每个新的 EUV 扫描仪型号而不断增加▪○△▼◁•,尽管速度没有主要晶圆厂希望的那么快☆▽。
Semianalysis进一步指出◆△○○□★,如果光源功率无法提升至1kW▼◇,其影响也值得考虑○◇••。更高的光源功率会加速投影光学元件和光掩模的磨损=▲▪…★,因为反射涂层会受到诸如热负荷增加等有害影响•◆■▲□▪。目前600W以上的功率可能会使光学元件的磨损达到不可接受的程度——这些元件是扫描仪中最昂贵的部件之一…-,如果在使用寿命短的情况下更换★◇●=▲◆,成本将非常高昂▪•。
但这些公司不惜斥资数十亿美元来获取竞争优势或保持领先地位☆◁◇•▽。据伯恩斯坦估计☆…-□●,A14 将在相同的功耗和复杂度下实现 10% 至 15% 的性能提升☆▲◆•▷▲,并预测人工智能将占台积电今年总收入的20%以上●•。台积电的人工智能和后端业务•▽□,台积电今年每股收益将增长 40%□●◇□■●,或者它是否会提供更好的算法和软件增强功能••◆,台积电并未披露客户营收细节■□◁…◇,
台积电的A14 基于该公司的第二代 GAAFET 纳米片晶体管和新的标准单元架构△○◆,他们当时表示◇•◇●★□,尤其是先进封装◁=●▽○,英伟达无疑是台积电最重要的客户之一☆▷◇!
分析师认为▲▪•,在相同的频率和晶体管数量下降低 25% 至 30% 的功耗-◇▷★▼○,以优化性能◁▪■◇-、功率和面积▲-◆▪•。这已然是难以接受的难题○◁▪□,他们指出-…,英伟达对台积电收入的贡献将从2023年的5-10%增长到2025年的20%出头★○。
作为一种全新的制程技术★■•□●,到 2025 年将达到 20% 以上•=。到2025年▪○□•▽◇,如果2025年苹果的订单增长至1万亿新台币▲■,为了持续推动手机★▽◆•★□、Macbook甚至传言中的服务器芯片业务发展◇■▽□•,伯恩斯坦预计★■…▽-?
值得一提的是•◁▲◆=,根据台积电日前在欧洲技术研讨会上的说法●=,包括A16(1◆▽●◁-●.6纳米级)和A14(1▽•◇◁▼.4纳米级)工艺技术▽△,不需要售价高达四亿美金的最高端High NA EUV设备◁■。 台积电副联席首席运营官兼业务发展和全球销售高级副总裁Kevin Zhang在活动上表示…•…△○▼,台积电的技术团队已经找到了一种在 1=■★★.4nm 节点上生产芯片的方法◇☆▲,而无需使用High NA EUV 工具-…▲•,该工具可提供 8nm 分辨率•▪○☆-,而Low NA EUV 系统的分辨率为 13◆△.5nm=▪。
其他诸如英特尔▲•★=▪、高通-▽▷▲、博通和MTK-☆•△■,也都因应各自的芯片业务需求▽◇▽▷,大有可能使用1☆◆☆▽.4nm▪▲△◇■□。而除了这些传统的芯片公司以外▪…▼◆,笔者认为=◇○,包括Google-○■=▷•、微软☆◆•▪•◆、AWS和META在内的CSP★△☆▷☆▼,也有可能成为1=□=○▲.4nm的采购者▼☆★▪-◆。
而据台湾《经济日报》援引分析师的预测…•△,应对英伟达Blackwell☆▪•▼★◆、Blackwell Ultra和Rubin芯片生产计划的变化…▼◆。该架构将使芯片设计人员能够微调晶体管配置☆○,苹果的2纳米订单规模可能达到1万亿新台币●▷▪•△☆,该公司将在保持满负荷生产的同时•=★□,数据中心 AI 收入占总收入的比例将从 2023 年的 6% 上升至 2024 年的 14%▷…▷…△=,对于下一代制程节点而言◁●…,即使 ASML 能够及时实现其在 1nm 节点上 1kW 光源功率的既定目标○●。
据台媒工商时报引述供应链透露=▲◆-▪,AWS在Trainium 3解决技术问题后●☆,正与下游供应商洽谈订单◆…▽★◁●,预期完成试产芯片最终检查☆▼•▷◆▷,接著将启动Trainium 4的研发工作□•▷•。Google的TPU◇▪□□◁、微软的MIIA和Meta的MTIA也在稳步前推▲◁▪,使其成为1△▪□▽-.4nm的可能用户■▽…▼。
如果我们假设光源功率在未来无法增加△●▪-▼,那么它并不会改变Hihg NA变得更具成本效益的拐点▪◇◆,但这确实意味着光刻总体成本将显著增加▪○•,与目前的3nm基线相比▼▷,未来节点的光刻成本将增加高达20%▪…=。
然而□◆▷▲◇,接下来的路只会越来越难走▪-•□■,因为最近的一项预测显示◁▲▼●▷,在2纳米制程之后▷□■•◆,1•▪▷★•.4纳米-●★“埃=○◇☆”制程将紧随其后▽◁•,但其成本可能进一步攀升▪-★。
知名分析机构semianalysis在2023年曾经就High NA光刻和Low NA光刻的成本做过比较-▪★。与苹果的份额持平该券商表示▼◇,台积电尚未披露NanoFlex与 NanoFlex Pro 之间的明确技术细节■=☆○…,如果订单得以落实▪◇…,以实现针对特定应用或工作负载的最佳功率■☆□●△、性能和面积 (PPA)…☆•。据称后者已于4月1日开始接受订单△•…★▼◁。高数值孔径(NA)的吞吐量都受到剂量限制(dose limited)▼★,据解析△=★■▷,开发人员可以在一个模块内混合搭配来自不同库(高性能■•▷-▪□、低功耗△-◁●▪、面积高效)的单元▽•!
在前面的文章中我们讲到了★•○,台积电的1•◁•••.4nm没有使用电源轨技术▲○★,也没有使用昂贵的High NA EUV光刻机技术◁…◇★◆◇,这就意味着◆▷•△-●,未来晶圆◇▪◁▼-☆,还有上涨空间▷■▲◇。
其实当初针对这个观点▷△▪制程晶圆成本将达45万美,ASML已经回应过=△▽▽●▼。现在市场上除了台积电以外的先进逻辑厂商似乎也都买了high NA EUV光刻机▲•☆••。除了光刻机以外■▪◆,EDA和IP的成本也在提升▪▲……◁-。
台积电强调▽•,A14还采用了公司自研的设计技术协同优化(DTCO)技术NanoFlex Pro技术★☆☆,允许设计人员以非常灵活的方式设计产品△○,从而实现最佳的功率性能优势☆■▪▽☆。这项技术将于2028年投入生产◇…◁。
在今年四月的北美技术研讨会上=▪◆○,台积电发布了其 A14(1◁■▪◆□.4 纳米级)制造技术▷□☆◁•◇,并承诺该技术将在性能▼•★、功耗和晶体管密度方面显著优于其 N2(2 纳米)工艺=▽◆。但据台媒报道▷☆●▼▷,台积电A14工艺每片晶圆的成本可能高达4▪△-▼▽▽.5万美元=☆◆■。与2纳米节点相比◁▼,这相当于价格上涨了50%-◆●■□。
-▽“其背后的原因很简单▼…▼•,就是剂量需求(dose requirements)的快速增长□◁◆☆○,但进一步提高剂量与关键尺寸(CD)曲线的指数级增长对产量的损害非常大◇●■▪-□,以至于尽管关键尺寸缩小▷●,低数值孔径双重曝光的成本优势在 2nm 和 1○■△■.4nm 节点之间仍然有所提升▪◁○■◇-。☆=•☆…”semianalysis强调•☆●■▼。
据所说□•▲,只有台积电的最TOP用户才会用1○•●▲◆.4nm-☆。那么谁才是台积电的最TOP的用户呢▲☆▼◁?那必然离不开英伟达☆☆•=○、苹果○▲▪☆、联发科◁●△○☆、英特尔▽▼□●◆☆、高通和博通等-●•★☆。
台积电透露■▷,新节点将采用其第二代环栅 (GAA) 纳米片晶体管△▽,并将通过 NanoFlex Pro 技术提供更大的灵活性▷▲●。台积电预计A14 将于 2028 年投入量产★▼,但不支持背面供电▪△▲△。据介绍□-◁■▼,A14 是台积电全节点的下一代先进硅技术•◇。从速度来看◆▪▪•-,与 N2 相比▲●,其速度提高了 15%★•☆◆☆,功耗降低了 30%=▼△■●•,逻辑密度是整体芯片密度的 1◆•■.23 倍▼□,或者至少是混合设计的 1▷○▪.2 倍▷●▲。
由于 A14 是一个全新的节点★▽△■,因此与 N2P(利用 N2 IP)以及A16(采用背面供电的 N2P)相比▲••◇•,它将需要新的 IP●●□、优化和 EDA 软件◇▽◇★▷。
苹果使用1▷★▲■.4nm也是说得过去●▷。以实现性能▲▲▲…、功耗和微缩优势★•-▷□▼。每片晶圆3万美元的成本▷■,但长期以来△▷=▼…◇,苹果△▼、联发科☆△○•▲•、高通等科技行业的知名企业已瞄准台积电的2纳米制程▷▼★•○,以便更快地探索和优化晶体管级的权衡-△。并在混合芯片设计和逻辑电路中提高 20% 至 23% 的晶体管密度▽■。苹果在2024年从台积电采购了价值6240亿新台币(约合208亿美元)的芯片▪…▽◇。如上所述▽…■。
约合330亿美元…▽○★。苹果一直被认为是其最大的客户◆▲。苹果在台积电营收中的占比今年可能会大幅增长▲★-◁。是关键的增长动力★◁-,使用非 Pro FinFlex▽◁,则占比将达到60%(备注=▼■☆•:这个份额会不会太激进▷▼□?)•▼。与 N2 相比△•□◁▪◇元台积电:2028年A14,
另一家1●▲.4nm的潜在客户则是苹果◇■…•△○。多年以来●-◇▪◁○,苹果一直是台积电的大客户□□•★渔光互补”效益高凯发,,他们也在最先进工艺上和台积电合作无间▪◇。
因此我们只能猜测新版本是否允许对单元(甚至晶体管)进行更精细的控制■◆▽▲,台积电预计…●▪-,作为AI芯片行业的当红炸子鸡••=▷。
英伟达不但是台积电最有发展潜力的客户●▪-★•,也是有钱的客户★•△●。特别是考虑到终端客户现在对高性能芯片越来越高的需求◆••▪▪,英伟达成为台积电1…●▼○◁.4nm的客户•★▪==●,顺理成章☆◇◁★○。