Berichten zufolge wird TSMC 20.000 US-Dollar pro 3-nm-Wafer verlangen

GPUs und SoCs werden teurer

Berichten zufolge wird TSMC die Preise für Wafer, die mit seiner hochmodernen N3-Prozesstechnologie (3-nm-Klasse) verarbeitet werden, im Vergleich zum N5-Produktionsknoten (5-nm-Klasse) um 25 % erhöhen. Dadurch werden komplexe Prozessoren wie GPUs und Smartphone-SoCs sofort teurer, was wiederum Geräte wie Grafikkarten und Mobiltelefone teurer macht. In der Zwischenzeit werden unerschwinglich hohe Kosten Multi-Chiplet-Designs attraktiver machen. Ein Wafer, der mit der führenden N3-Fertigungstechnologie von TSMC verarbeitet wird, wird laut DigiTimes (über @RetiredEngineer) über 20.000 US-Dollar kosten. Im Gegensatz dazu kostet ein N5-Wafer rund 16.000 US-Dollar, heißt es in dem Bericht.

Es gibt viele Gründe, warum die Herstellung von Chips auf N5- und N3-Produktionsknoten teuer ist. Erstens nutzen beide Technologien die Lithographie im extremen Ultraviolett (EUV) ziemlich intensiv für bis zu 14 Schichten bei N5 und sogar noch mehr bei N3. Jedes EUV-Tool kostet 150 Millionen US-Dollar und in einer Fabrik müssen mehrere EUV-Scanner installiert werden, was zusätzliche Kosten für TSMC bedeutet. Außerdem dauert die Herstellung von Chips auf N5 und N3 lange, was wiederum höhere Kosten für TSMC bedeutet.

TSMC gibt die Preise für seine Wafer im Allgemeinen nicht bekannt, außer gegenüber tatsächlichen Kunden. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Vertragspreise – die wahrscheinlich bei größeren Bestellungen von Unternehmen wie Apple, AMD, Nvidia und sogar dem Konkurrenten Intel zum Einsatz kommen – unter den Grundpreisen liegen können. Dennoch sagt der Bericht Folgendes über die aktuellen Preise.

Von Chipentwicklern, die die Dienste von TSMC nutzen, wird erwartet, dass sie die Kosten für neue Chips an nachgelagerte Kunden weitergeben, wodurch Smartphones und Grafikkarten teurer werden. Schon jetzt startet Apples iPhone 14 Pro bei 999 US-Dollar, während Nvidias Flaggschiff GeForce RTX 4090 1.599 US-Dollar kostet. Sobald Unternehmen wie Apple und Nvidia den N3-Knoten von TSMC übernehmen, können wir damit rechnen, dass ihre Produkte noch teurer werden. Natürlich können die tatsächlichen Chipkosten im Vergleich zu allen anderen Teilen, die in einem modernen Smartphone oder einer Grafikkarte enthalten sind, immer noch relativ gering sein. Nehmen Sie Nvidias AD102, der 608 mm^2 misst. Rechner pro Wafer schätzen, dass Nvidia etwa 90 Chips aus einem N5-Wafer herstellen kann, was einem Grundpreis von 178 US-Dollar pro Chip entspricht. Verpackung, PCB-Kosten, Komponenten, Kühlung usw. tragen alle wahrscheinlich mindestens doppelt so viel bei, aber die tatsächlichen Kosten liegen in den F&E-Aspekten des modernen Chipdesigns.

Obwohl es rationale Gründe dafür gibt, dass die Preise von TSMC steigen, sollte beachtet werden, dass das Unternehmen damit durchkommen kann, da es derzeit keine Konkurrenten hat, die Chips mithilfe modernster Fertigungstechnologien mit angemessenen Erträgen und in hoher Qualität herstellen können Bände. Obwohl Samsung Foundry mit seiner 3GAE-Prozesstechnologie (3-nm-Klasse, Gate-Allround-Transistoren) formal vor TSMC liegt, wird angenommen, dass sie aufgrund unzureichender Ausbeuten nur für winzige Kryptowährungs-Mining-Chips verwendet wird. Unterdessen blieb die 4-nm-Prozesstechnologie von Samsung Foundry hinsichtlich der Leistung hinter den Erwartungen zurück.

Wenn (und wenn) Samsung und Intel Foundry Services Prozesstechnologien anbieten, die die von TSMC übertreffen, muss der weltweit größte Foundry seine Preise etwas begrenzen, obwohl wir nicht damit rechnen, dass die Chippreise aufgrund des verschärften Wettbewerbs auf dem Foundry-Markt als Fabs sinken werden werden immer teurer, die Kosten für die Chipentwicklung steigen und die Fertigungstechnologien werden immer komplexer.

Im Allgemeinen begannen die Kosten für die Herstellung von Chips auf Spitzenknoten Mitte der 2010er Jahre rapide zu steigen, als Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC und UMC FinFET-Transistoren einführten. Damals stiegen die Kosten für alle, trotz des intensiven Wettbewerbs zwischen Vertragshalbleiterherstellern.

Der erste Kunde von TSMC, der N3 nutzt, wird voraussichtlich Apple sein, das es sich leisten kann, einen geeigneten SoC zu entwickeln, ihn in großen Stückzahlen zu produzieren und trotzdem mit seiner Hardware Geld zu verdienen. Apple hat nicht angegeben, welche Art von Prozessoren das Unternehmen auf dem N3 herstellen will, aber eine Fortsetzung des aktuellen M2 und A16 Bionic erscheint logisch. Andere Chipentwickler könnten den N3 von TSMC aufgrund der unerschwinglich hohen Kosten vorerst zurückhalten und stattdessen aufgrund geringerer Entwicklungskosten, geringerer Risiken und geringerer Produktionskosten auf Chiplet-basierte Designs zurückgreifen.

Bitte beachten Sie auch hier, dass TSMC seine Angebote nicht kommentiert und sich nicht zu der Information geäußert hat, dass das Unternehmen etwa 20.000 US-Dollar pro N3-Wafer verlangen wird. Diese Zahlen stammen von Brancheninsidern und spiegeln möglicherweise die tatsächlichen Preise für hohe Mengen wider.

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Anton Shilov ist freiberuflicher Nachrichtenautor bei Tom's Hardware US. In den letzten Jahrzehnten hat er alles abgedeckt, von CPUs und GPUs bis hin zu Supercomputern und von modernen Prozesstechnologien und neuesten Fab-Tools bis hin zu Trends in der High-Tech-Branche.

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