TSMCは3nmウェーハあたり2万ドルを請求すると伝えられている

GPUとSoCはさらに高価になる

TSMCは、最先端のN3（3nmクラス）プロセス技術を使用して処理されたウェーハの価格を、N5（5nmクラス）生産ノードと比較して25％値上げすると報じられている。 これにより、GPU やスマートフォン SoC などの複雑なプロセッサが直ちに高価になり、グラフィック カードや携帯電話機などのデバイスも高価になります。 一方、コストが法外に高いため、マルチチップレット設計はより魅力的になります。DigiTimes (@RetiredEngineer 経由) によると、TSMC の最先端の N3 製造技術で処理される 1 枚のウェーハには 20,000 ドル以上のコストがかかります。 対照的に、N5 ウェーハの価格は約 16,000 ドルであると報告書は述べています。

N5 および N3 実稼働ノードでチップを製造するのにコストがかかるのには、多くの理由があります。 まず、どちらのテクノロジーも、N5 では最大 14 層、N3 ではさらに多くの層に極端紫外線 (EUV) リソグラフィーをかなり広範囲に使用しています。 各 EUV ツールの費用は 1 億 5,000 万ドルであり、複数の EUV スキャナを工場に設置する必要があるため、TSMC にとっては追加コストが発生します。 また、N5 および N3 でのチップの製造には長い時間がかかり、これも TSMC にとってコストの上昇を意味します。

TSMCは通常、実際の顧客を除いてウェーハの価格を明らかにしていない。 また、契約価格（Apple、AMD、Nvidia、さらにはライバルの Intel などの企業からの大口注文で使用される可能性が高い価格）が、基本価格よりも低くなる可能性があることに注意することも重要です。 それでも、レポートでは現在の価格について次のように述べられています。

TSMCのサービスを利用するチップ開発者は、新しいチップのコストを下流の顧客に転嫁することが予想されており、これによりスマートフォンやグラフィックスカードの価格が上昇することになる。 現在でも、Apple の iPhone 14 Pro の価格は 999 ドルからですが、Nvidia の主力製品である GeForce RTX 4090 の価格は 1,599 ドルです。 Apple や Nvidia などの企業が TSMC の N3 ノードを採用すると、その製品はさらに高価になることが予想されます。もちろん、実際のチップのコストは、最新のスマートフォンやグラフィックス カードに組み込まれている他のすべての部品と比較すると、まだ比較的小さい可能性があります。 Nvidia の AD102 を例に挙げます。これは 608mm^2 です。 ウェハあたりのダイ数の計算では、Nvidia が N5 ウェハから約 90 個のチップを取得できる、つまりチップあたりの基本コストが 178 ドルになると見積もっています。 パッケージング、PCB コスト、コンポーネント、冷却などはすべて、おそらく少なくとも 2 倍のコストをもたらしますが、実際のコストは最新のチップ設計の研究開発の側面にあります。

TSMCの価格が高騰しているのには合理的な理由があるが、現時点では最先端の製造技術を使用してまともな歩留まりでチップを生産できるライバルがいないため、同社はこの価格を回避できることに注意すべきである。ボリューム。 正式にはサムスンファウンドリーは3GAEプロセス技術（3nmクラス、ゲートオールアラウンドトランジスタ）でTSMCよりも先を行っているが、歩留まりが不十分なため、小型の仮想通貨マイニングチップにのみ使用されていると考えられている。 一方、Samsung Foundryの4nmクラスのプロセス技術は、性能に関する限り期待に応えられなかった。

サムスンとインテルのファウンドリー・サービスがTSMCを上回るプロセス技術を提供する場合、世界最大のファウンドリは価格をある程度制限する必要があるが、ファブとしてのファウンドリ市場での競争激化によりチップの価格が下がるとは予想していない。チップの開発コストは上昇し、製造技術はより複雑になっています。

一般に、最先端ノードでチップを製造するコストは、Intel、GlobalFoundries、Samsung、TSMC、UMC が FinFET トランジスタを採用した 2010 年代半ばから急速に上昇し始めました。 当時、受託半導体メーカー間の熾烈な競争にもかかわらず、コストは誰にとっても上昇しました。

TSMCがN3を使用する最初の顧客は、適切なSoCを開発し、大量生産し、ハードウェアで利益を得る余裕のあるAppleになると予想されている。 Appleは、同社がN3でどのような種類のプロセッサを開発する予定であるかについては明らかにしていないが、現行のM2およびA16 Bionicの後継となるのは論理的であるように思われる。 他のチップ開発者は、コストが法外に高いため、当面はTSMCのN3の使用を控え、代わりに開発コスト、リスク、生産コストの低減を理由にチップレットベースの設計を使用する可能性がある。