Die 3-nm-Ausbeute von TSMC liegt Berichten zufolge bei 80 %, wobei Apple alle Chips nimmt, die es bekommen kann

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Wo steht die weltweit größte Foundry, TSMC, jetzt bei der Produktion von hochmodernen 3-nm-Chips? Entsprechend EDN AsienErträge aus der 3-nm-Chip-Produktion, für die es ausgelaufen ist Apple liegt im 80 %-Bereich, was bedeutet, dass von 100 Chips, die aus einem Wafer hergestellt werden, 80 die Qualitätskontrolle bestehen. Hohe Erträge sind für die Kunden von TSMC wichtig, insbesondere wenn Wafer für 3-nm-Chips 20.000 US-Dollar kosten, verglichen mit 16.000 US-Dollar, die Wafer für 5-nm-Chips kosten.
Zum aktuellen Preis haben Chipdesigner außerhalb von Apple die erste Generation der 3nm-Fertigung ausgesessen. Dieser Prozessknoten ist innerhalb von TSMC als N3 bekannt und 100 % dieser Produktion wurden von Apple gebunden. Das iPhone 15 Pro und Das iPhone 15 Ultra wird dieses Jahr wohl das einzige Smartphone mit einem 3-nm-SoC sein. Aber es wird erwartet, dass sich die Dinge im nächsten Jahr erholen. Das liegt daran, dass TSMC in der zweiten Hälfte dieses Jahres mit der Produktion von Chips mit seinem N3E-Prozessknoten beginnen wird.

Der 3-nm-Knoten könnte für TSMC in den fünf Jahren nach Beginn der Volumenproduktion einen Umsatz von 1,5 Billionen US-Dollar generieren

Mit dem N3E-Prozessknoten hergestellte Chips sind billiger und einfacher zu bauen als solche, die mit dem N3-Prozess hergestellt wurden. TSMC nutzt die niedrigeren Kosten und erwartet, dass andere Kunden wie Intel, AMD und Qualcomm in den 3-nm-Pool einsteigen werden. Es ist sinnvoll, dass diese drei Unternehmen auf das günstigere N3E warten, da sie alle Chipdesigner sind, die Chips verkaufen. Ihre Gewinne kommen aus den Chips selbst. Apple hingegen ist der Endverbraucher seiner eigenen Chips und verdient sein Geld mit dem Verkauf der teuren Produkte, die es herstellt und die die von ihm entwickelten Siliziumkomponenten enthalten.

Die 3-nm-Chips von TSMC verwenden immer noch FinFET-Transistoren, während die 3-nm-GAA-Chips von Sammy Nanosheets für mehr Stromflusskontrolle aufweisen

Chips, die mit N3E hergestellt wurden, haben schnellere Taktraten und verbrauchen weniger Strom als Chips, die mit dem N3-Knoten hergestellt wurden. Laut CEO CC Wei soll der 3-nm-Prozess in den ersten fünf Jahren nach der Serienproduktion 1,5 Billionen US-Dollar für TSMC einbringen.

TSMC sagt, dass der erste 3-nm-Knoten (N3) im Vergleich zu seinem 5-nm-Knoten eine 15 % höhere Leistung liefert und dabei 30 % bis 35 % weniger Strom verbraucht. Der 4-nm-Knoten, der auf dem Apple A16 Bionic verwendet wird, ist eigentlich eine erweiterte Version des 5-nm-Knotens von TSMC.

Der 3nm Apple A17 Bionic soll gegenüber dem A16 Bionic eine Verbesserung der Energieeffizienz um 35 % bieten. Apples M3-, M3 Pro- und M3 Max-Chips werden voraussichtlich auch mit dem 3-nm-Knoten von TSMC hergestellt. Apple ist der größte Kunde der Gießerei und trägt Berichten zufolge 25 % zum Jahresumsatz von TSMC bei.

TSMC, Samsung und Intel werden alle GAA-Transistoren bei 2 nm verwenden

Nächstes Jahr wird TSMC Berichten zufolge in seiner neuen Fabrik in Phoenix, Arizona, mit der 4-nm-Produktion beginnen. Bis 2026 wird eine zweite Fabrik mit der Produktion von 3-nm-Chips beginnen, obwohl bis dahin zweifellos 2-nm-Chips im Gespräch sein werden, wenn TSMC von FinFET-Transistoren auf Gate-All-Around (GAA) umsteigen wird. Letztere Transistoren ermöglichen es, dass das Gate durch vertikal gestapelte horizontale Nanoblätter allseitig mit dem Kanal in Kontakt kommt. Dadurch können Stromflüsse präziser gesteuert werden, während auch Stromlecks reduziert werden.

GAA-Chips bieten auch eine höhere Energieeffizienz, sodass Geräte, die diese Technologie verwenden, schneller laufen und gleichzeitig weniger Strom verbrauchen. Darauf sei hingewiesen Samsung verwendet bereits GAA für seine 3-nm-Produktion, während TSMC bei seinen FinFET-Transistoren bleibt. Intel wird ab Mitte 2024 auch seine Version von GAA mit dem Namen RibbonFET verwenden. Das Unternehmen sagt, dass es die Prozessführerschaft im Jahr 2025 zurückerobern wird.

Der Bericht von EDN Asia zitiert Digitimes für die Meldung, dass TSMC hofft, bis zu diesem Monat eine Ausgaberate von 45.000 Wafern monatlich zu haben. Selbst wenn Apple der einzige Kunde für die N3-Produktion ist, wird TSMC in diesem Jahr noch Milliarden von Dollar an Einnahmen für seine N3-Produktion erzielen. Und die Zukunft wird für die Gießerei nur rosiger aussehen, da der N3E-Knoten im nächsten Jahr mehr Kunden anzieht.

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