TSMC zvyšuje kapacity 5nm generace ze 120k na 150k waferů; N3E lepší než N3B?
TSMC významně navyšuje výrobní kapacity pro 5nm výrobu a její deriváty na 150 tisíc waferů měsíčně. Krom toho chce do konce roku zahájit masovou výrobu na N4P procesu a N4X + N3E v roce 2023…
5nm generací se rozumí všechny verze 5nm a 4nm výroby (N5, N5P, N4, N4P, N4X atd.). Stávající navýšení ze 120 tisíc na 150 tisíc waferů znamená čtvrtinový nárůst celkových kapacit pro tuto generaci. Meziročně jde (oproti průměru 50 tisíc měsíčně v prvním kvartálu 2021) o trojnásobek. Tato navýšení jdou ruku v ruce s očekávaným nasazením 5nm výroby u AMD, Intelu i Nvidie v produktech chystaných na druhé pololetí letošního roku.
| TSMC | |||
| proces | denzita | výkon | spotřeba |
|---|---|---|---|
| 7nm (N7) | +59 % vs N10 | ? | -40 % vs. N10 |
| 7nm (N7P) | ? | +7 % vs. N7 | -10 % vs. N7 |
| 7nm+ (EUV / N7+) | +20 % vs. N7 | +10 % vs. N7 | -15 % vs. N7 |
6nm (N6) | +18 % vs. N7 | ? | ? |
| 5nm (N5) | +80 % vs. N7 | +15 % vs. N7 | -30 % vs. N7 |
| 5nm (N5P) | ? | +7 5 % vs. N5 | -10 % vs. N5 |
| 4nm (N4) | +6 % vs. N5 | téměř beze změny | beze změny |
| 4nm (N4P) | +6 % vs. N5 | +11 % vs. N5 +6 % vs. N4 | -22 % vs. N5 |
| 4nm (N4X) | ? | +15 % vs. N5 @1,2V +4 % vs. N4P @1,2V | ? |
| 3nm (N3) | +70 % vs. N5 3× vs. N7 | +10-15 % vs. N5 +32 % vs. N7 | -25-30 % vs. N5 -51 % vs. N7 |
| 3nm (N3B) | ? | ? | ? |
| 3nm (N3E) | +60 % vs. N5 -8 % vs. N3 | vyšší než N3 | nižší než N3 |
| 2nm (N2) | +70% vs. N3? | ? | ? |
Podle zdrojů redakce DigiTimes dále TSMC běží masová výroba na N4 procesu a společnost chystá spuštění masové výroby na N4P verzi do konce letošního roku. Původně bylo oznámeno pouze zahájení zkušební výroby (tape-out) v druhém pololetí. Ve stejné době vstoupí do výroby i proces N3B (k tomu se ještě vrátíme) o počátečních kapacitách 40-50 tisíc waferů měsíčně. N4X a N3E budou následovat příští rok.
| EUV | zahájení výroby / tape-out | velkokapacitní výroba | ||
|---|---|---|---|---|
| Samsung | 7nm LPE (1. gen.) |  | ? | nezahájena |
| 7nm LPP (2. gen) | | říjen 2018 | červen 2019 | |
| 7nm (3. gen) | | ? | ? | |
| 6nm LPP | | duben 2019 | H2 2019 | |
| 5nm LPE | | 4. 2019 / H2 2019 | H1 2020 | |
| 5nm LPP | | 2019? | 2021 | |
| 4nm LPE (původní) | | ? | 2020/21 zrušen | |
| 4nm LPP (původní) | | ? | 2022 zrušen | |
| 4nm LPE | | ? | 2022 | |
| 4nm LPP | | ? | ? | |
| 3nm (3GAE) | | Q4 2021 | H1 2022 | |
| 3nm (3GAP) | | ? | 2023 | |
| TSMC | 7nm (N7) |  | leden 2017 | duben 2018 |
| 7nm (N7P) | | ? | ? | |
| 7nm EUV (N7+) | | říjen 2018 | červen 2019 | |
| 6nm | | Q1 2020 | ? | |
| 5nm (N5) | | duben 2019 | H1 2020 | |
| 5nm (N5P) | | ? | 2021 | |
| 4nm (N4) | | Q3 2021 | Q1 2022 | |
| 4nm (N4P) | | H2 2022 | H2 2022 | |
| 4nm (N4X) | | H1 2023 | 2023 | |
| 3nm (N3) | | Q4 2021 | H2 2022 | |
| 3nm (N3B) | | ? | H2 2022 | |
| 3nm (N3E) | | ? | Q3 2023→Q2 2023 | |
| 2nm (N2) | | 2023? 2024? | 2024? 2025 |
Proces N3B je tak trochu záhadou. Doposud se mluvilo o několika variantách 3nm výroby:
- jednak o původní verzi N3
- poté o další neupřesněné verzi 3nm procesu, která v rámci tzv. CIP (Continuous Improvement Plan) sníží počet EUV vrstev N3 procesu o 20 %, tedy z 25 na 20
- dále se objevují zmínky o N3B, který má být vyvinut podle požadavků některých zákazníků
- nakonec se chystá N3E, který oproti N3 zvýší dosažitelné frekvence a sníží počet EUV vrstev o 4, což na jednu stranu zrychluje výrobu, ale na stranu druhou snižuje denzitu oproti N3 o 8 % (stále však má být o 60 % vyšší než u N5)
| proces TSMC | EUVL vrstev | |
|---|---|---|
| 7nm | N7 | - |
| 7nm+ | N7+ | 5 |
| 6nm | N6 | 4 |
| 5nm | N5 | 14 |
| 4nm | N4 | >14 |
| 3nm orig. | N3 | 25 |
| 3nm CIP | N3? | 20 |
| 3nm | N3B | ? |
| 3nm | N3E | 21 |
Další podstatnou informací k N3E je, že má dosahovat podstatně vyšší výtěžnosti než N3B. To by mohlo vysvětlovat poněkud protichůdné zprávy o stavu 3nm procesu TSMC, které se objevovaly na přelomu února a března. Je pravděpodobné, že zprávy o skluzu a horší výtěžnosti se týkají N3B, zatímco zprávy o dřívějším než očekávaném nasazení a dobré výtěžnosti se vztahují k N3E.
Zdroje:
TPU aj.
