Souhrn
TSMC, největší světový kontraktový výrobce polovodičů, zahájilo hromadnou výrobu čipů na 2nm procesu. Tento krok zesiluje konkurenční tlak na Samsung Electronics, který plánuje vstoupit do stejné kategorie v roce 2025. Soutěž mezi těmito taiwanským a korejským gigantem určí směr vývoje high-end čipů pro AI a mobilní zařízení.
Klíčové body
- TSMC spustilo volume production 2nm procesu, což znamená sériovou výrobu pro zákazníky jako Apple nebo Nvidia.
- Samsung reaguje strategií zaměřenou na dlouhodobý rozvoj 2nm a spolupráci s Qualcommem.
- Oba výrobci cílí na lepší hustotu tranzistorů, což snižuje spotřebu energie a zvyšuje výkon čipů.
- Související výzvy zahrnují nízké výtěžnosti (yield rates) u tak pokročilých uzlů.
- Geopolitické napětí kolem Tchaj-wanu ovlivňuje globální dodavatelské řetězce.
Podrobnosti
TSMC, založené v roce 1987 na Tchaj-wanu a specializující se na kontraktovou výrobu integrovaných obvodů (IC), oznámilo zahájení hromadné výroby na 2nm litografickém procesu. Tento uzel následuje po současných 3nm a 5nm technologiích a přináší až 10-15% zlepšení v hustotě tranzistorů oproti 3nm, což umožňuje tvorbu výkonnějších čipů s nižší spotřebou. Proces využívá pokročilou EUV (extreme ultraviolet) litografii s vícenásobnými expozicemi, což je nutné pro dosažení tak malých rozměrů kolem 2 nanometrů.
Samsung Electronics, jihokorejský konglomerát s divizí Device Solutions odpovědnou za polovodiče, se nachází v pozici pronásledovatele. Podle souvisejících zpráv Samsung odhalil první výsledky svého 2nm procesu a spoléhá na partnerství s Qualcommem pro testování a optimalizaci. Firma plánuje zahájení výroby v roce 2025, přičemž se zaměřuje na GAA (gate-all-around) tranzistory, které slibují lepší kontrolu toku elektronů než FinFET struktury používané TSMC v předchozích generacích. Historicky Samsung zaostával u pokročilých uzlů – například u 3nm měl nižší výtěžnosti, což vedlo k ztrátě objednávek od klíčových klientů jako Qualcomm nebo AMD.
Tento závod ovlivňuje širší ekosystém. Čipy vyrobené na 2nm budou klíčové pro Apple A-series a M-series procesory, Nvidia GPU pro AI trénink nebo budoucí Tensor Processing Units od Google. Menší uzly umožňují vyšší počet jader na stejné ploše, což zvyšuje výpočetní výkon pro modely jako GPT nebo Llama bez proporčního růstu spotřeby. Nicméně přechod na 2nm není bez rizik: vysoké náklady na vybavení (jedna EUV stroj stojí přes 200 milionů dolarů) a potřeba obrovských investic do čistých místností brání menším hráčům vstoupit do hry. TSMC investovalo v posledních letech desítky miliard do expanze, včetně nových továren v USA a Japonsku kvůli diverzifikaci rizik.
Proč je to důležité
Pokrok v 2nm výrobě určí, kdo bude dominovat v dodávkách čipů pro AI akcelerátory, autonomní systémy a edge computing. TSMC nyní kontroluje přes 60% trhu s pokročilými uzly, což mu dává páku vůči klientům jako Nvidia, jejíž H100 GPU závisí na 4nm/5nm. Pokud Samsung dožene, zvýší se konkurence, což by mohlo snížit ceny a zrychlit inovace – například lepší AI inference na mobilních zařízeních. Na druhé straně geopolitické riziko: závislost na TSMC na Tchaj-wanu vystavuje dodávky hrozbě čínské agrese, což motivuje USA k CHIPS Act investicím do domácí výroby. Pro průmysl to znamená přechod k 1.4nm nebo 1nm uzlům do konce dekády, kde budou nutné nové materiály jako CFET (complementary FET). Kriticky řečeno, slibované výkonnostní skoky často zklamou kvůli termickým limitům a softwarovým bottleneckům, ale tento milník posiluje základnu pro skutečné AI aplikace v robotice a autonomních vozidlech.
Zdroj: 📰 Digitimes
