3nm proces se během svých příprav s nějakými problémy potýkal, TSMC je řešila a mnozí zákazníci v souladu s tím museli upravit plány, obvykle prodloužením tržní životnosti předchozí generace nebo přepracováním návrhů 3nm čipů na 4nm nebo 5nm. Koncem loňského roku TSMC nicméně oznámila, že je situace vyřešena a zpoždění se nekoná (což byl přinejmenším eufemizmus, korektnější by tehdy bylo říct, že další zpoždění se nekoná). TSMC proces upravila, aby eliminovala problémy, což mělo za následek mírné změny v parametrech (nižší denzita, ale trochu nižší spotřeba). S přelomem roku 2022 a 2023 pak byla 3nm výroba spuštěna.

V souvislosti s objednávkami společnosti Apple však vysvítá, že situace není zdaleka bezproblémová. TSMC totiž není schopna plnit objemy objednávek Applu. Jde o kombinaci dvou důvodů: Jednak samotné výtěžnosti a jednak délky samotného výrobního cyklu. Celkem to připomíná situaci s nástupem 7nm EUV procesu. TSMC tehdy pro jistotu připravila 7nm proces bez EUV i s EUV. První, začala a druhý ho měl nahradit po vyladění výroby. K tomu nikdy nedošlo. Ne že by proces neměl dobré parametry - úspěšně ho používal HiSilicon - ale pomalá EUV litografie v kombinaci s vysokým počtem vrstev, na které byla aplikována, příliš omezovaly rychlost výroby - cyklus byl velmi dlouhý. V důsledku toho TSMC proces překopala, zjednodušila, omezila počet EUV vrstev a dala vzniknout podstatně úspěšnější - ovšem podstatně později dostupné - variantě procesu, kterou známe jako 6nm proces TSMC.

Nejen, že tu máme paralelu v podobě příliš dlouhého výrobního cyklu, ale máme tu paralelu i v přípravě jednodušší (=levnější) alternativy:

• TSMC prý zvažuje cenově dostupnější 3nm proces (+přehled 3nm procesů TSMC)

Pokud však TSMC nechce dál snižovat denzitu, není už moc věcí, které by pro zkrácení výrobního cyklu mohla dělat. I s použitím přesnější EUV litografie je totiž pro malování struktur potřeba intenzivně využívat vícenásobné vzorkování (multi-patterning), což prodlužuje dobu výroby. Stávající EUV skenery společnosti ASML, NXE:3600D, to zkrátka rychleji nezvládají. Řešení je sice na cestě, v podobě novějších NXE:3800E, ale počátek(!) jejich dostupnosti se očekává až ve druhé polovině letošního roku a na výrobní kapacity 3nm procesu TSMC (až +30 %) budou mít zásadnější dopad až v průběhu prvního pololetí roku příštího (2024).

Na druhou stranu je potřeba dodat, že byť TSMC nemůže plnit 3nm objednávky Applu (A17, M3) v rozsahu, který by si přál, zůstává stále proces TSMC tím nejpokročilejším a nejbezproblémovějším 3nm procesem, který je na trhu. Migraci zákazníků k alternativním výrobcům nelze očekávat, protože plnohodnotná alternativa pro 3nm proces neexistuje a nejvýhodnější alternativou jsou stále procesy TSMC (4nm, 5nm).

• 16 jader Zen 5 s 40 CU RDNA 3+, 32MB ∞$, 256bit sběrnice: APU na Vánoce 2024

Situace s 3nm procesem TSMC mimo jiné vysvětluje, proč se v posledních únicích o nadcházejících mobilních procesorech AMD (2024) objevuje i ve spojení s architekturou Zen 5 čím dál častěji 4nm ale i 5nm proces.