TSMC, aby udržela tempo vývoje (které se nativně z důvodu blížících se limitů možností křemíku zpomaluje), investuje generaci od generace do vývoje nových generací procesů čím dál větší částky. Společnosti se zároveň čím dál více zužují možnosti strategického manévrování - na jedné straně jsou tu zákazníci, kteří si proces, který nepřinese určitý minimální posun oproti předchozí generaci, neobjednají (vzpomenout můžeme nepříliš úspěšnou 20nm nebo 10nm generaci) a na druhé straně jsou zákazníci ochotni připlácet za nové procesy pouze v omezené míře (viz například pomalý nájezd 3nm generace). TSMC tudíž musí hledat i poměrně neortodoxní cesty, jak udržet pokrok nad minimální akceptovatelnou úrovní a zároveň udržet výrobní náklady pod hladinou, jejíž překročení už zákazníci netolerují.

Už historicky TSMC ukázala, že umí být poměrně kreativní v tom, co zákazníkům oproti konkurenci nabídne. Samotný fakt, že se TSMC historicky dostala mezi značky, které jsou pro křemíkový průmysl relevantní, stál z velké části na zavedení tzv. half-nodes či optical-shrinks. Šlo o určité mezigenerace výrobních procesů, které spočívaly v pouhém optickém zmenšení návrhu čipu. Ze strany autora čipu nebylo potřeba při přesunutí z původního procesu na novější half-node nic v návrhu měnit, ze strany TSMC nebylo potřeba vyrábět nové masky. Autor čipu tak mohl uskutečnit určitý upgrade, který mu snížil výrobní náklady (na wafer se zmenšených čipů vešlo víc) a TSMC si udržela zákazníka, případně získala nového. Navíc šlo o určité pojištění - pokud se nedařil vývoj procesu zcela nové generace, měla TSMC stále co nabídnout - nový half-node.

Možná i díky tomu si vedení společnosti začalo uvědomovat, že udržování tempa vývoje a určitá jistota slušné nabídky mohou být z dlouhodobého hlediska cennější než snaha o jednorázové a velké technologické skoky, které se sice někdy mohou povést, ale pokud nevyjdou, znamenají ztrátu zakázek.

• Japonští vědci: Částicový urychlovač je řádově výkonnější náhrada EUV zdrojů ²⁰²⁴
• EUV plány Micronu se odkládají na rok 2025, továrna v Japonsku až na rok 2027 ²⁰²⁴

Již 7nm proces tak TSMC začala vyvíjet jak v klasické variantě, tak ve verzi s EUV, které sice mělo potenciál, ale neslo s sebou také rizika. Zatímco největší úspěch na trhu zaznamenal právě 7nm proces bez EUV, Samsung ztratil velké množství času na dotažení varianty s EUV, která mu ale z důvodu zpoždění zákazníky nepřinesla. Podobné je to s nasazením Back-Side Power Delivery, které chtěl Intel nasadit na procesech Intel 20A a 18A, přičemž implementace přílišného množství nových technologií vedla k odkladům a později zrušení procesu 20A a odkladům 18A. TSMC má rodinu 3nm procesů na světě a i když byl nástup pomalejší, počet zákazníků roste a po Applu jej již využívá i AMD, samotný Intel a nyní i Nvidia (SoC systému Spark DGX).

High-NA EUV systém (ASML)

V první polovině letošního roku jsme se dozvěděli, že TSMC zatím není nakloněna k nasazení další novinky, tzv. High-NA EUV litografie, která umožňuje další zvýšení preciznosti litografického paprsku. To se nyní potvrzuje, TSMC v 1,4nm továrně (Taichung) nepočítá s nasazením ani jednoho litografického stroje pro tuto technologii. Problémem má být mimo jiné cena. Továrnu mají tvořit tři výrobní budovy s odhadovanými náklady $49 miliard, které budou v roce 2027 vybavené litografickými stroji.

Podle analytika Dana Nystedta by každý High-NA EUV systém (na snímcích) vyšel na zhruba $400 milionů dolarů. Pro srovnání: Standardní EUV řešení vychází na zhruba $150-$180 milionů, podle modelu. Za cenu dvou High-NA EUV systémů tak lze pořídit zhruba pět standardních, což je cesta, kterou se TSMC s 1,4nm procesem vydala.

Naproti tomu Intel počítal s nasazením High-NA EUV již na procesu 18A, z čehož však sešlo a aktuálně plánuje jeho nasazení se 14A procesem, který je však ze současného pohledu hudbou budoucnosti (neočekává se, že by dorazil dříve než verze od TSMC).

• Samsung prý zrušil 1,4nm proces

U Samsungu šla 14A generace podle všeho stranou, přinejmenším její první generace. Společnost zaměřila své síly na 2nm proces, který je patrně nadějnější z hlediska možného získání zákazníků, takže jeho dotažení dostalo přednost před časným nasazením 14A technologie. Jak se to Samsungu povede, je zatím ve hvězdách - alespoň prozatím to vypadá, že její 2nm proces má o něco větší potenciál k získání zakázek než 18A proces společnosti Intel.