Le rendement de 3 nm de TSMC serait de 80 %, Apple prenant toutes les puces qu’il peut obtenir

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Où en est la plus grande fonderie du monde, TSMC, en ce qui concerne la production de puces 3 nm de pointe ? Selon EDN Asia, cède sur la production de puces de 3 nm qu’elle exécute depuis Apple se situe dans la zone des 80 %, ce qui signifie que sur 100 puces créées à partir d’une plaquette, 80 passent le contrôle qualité. Des rendements élevés sont importants pour les clients de TSMC, en particulier lorsque les wafers pour puces de 3 nm coûtent 20 000 $ par rapport aux 16 000 $ auxquels les wafers pour puces de 5 nm sont au prix.
Au prix actuel, les concepteurs de puces en dehors d’Apple ont laissé tomber la première génération de production 3 nm. Ce nœud de processus est connu sous le nom de N3 au sein de TSMC et 100 % de cette production a été bloquée par Apple. L’iPhone 15 Pro et L’iPhone 15 Ultra sera probablement le seul smartphone à arborer un SoC 3 nm cette année. Mais les choses devraient s’arranger l’année prochaine. En effet, TSMC commencera à produire des puces avec son nœud de processus N3E au cours du second semestre de cette année.

Le nœud 3 nm pourrait générer 1,5 billion de dollars de revenus pour TSMC dans les cinq ans suivant le début de la production en volume

Les puces construites avec le nœud de processus N3E sont moins chères et plus faciles à construire que celles fabriquées à l’aide du processus N3. Profitant de la baisse des coûts, TSMC s’attend à ce que d’autres clients, comme Intel, AMD et Qualcomm, se lancent dans le pool 3 nm. Il est logique que ces trois sociétés attendent le N3E moins cher, car ce sont tous des concepteurs de puces qui vendent des puces. Leurs bénéfices proviennent des puces elles-mêmes. Apple, d’autre part, est l’utilisateur final de ses propres puces et gagne son argent en vendant les produits coûteux qu’elle fabrique contenant les composants en silicium qu’elle conçoit.

Les puces 3 nm de TSMC utilisent toujours des transistors FinFET tandis que les puces GAA 3 nm de Sammy comportent des nanofeuilles pour un meilleur contrôle du flux de courant

Les puces fabriquées à l’aide de N3E auront des vitesses d’horloge plus rapides et utiliseront moins d’énergie que celles fabriquées à l’aide du nœud N3. Selon le PDG CC Wei, le processus 3 nm devrait générer 1,5 billion de dollars pour TSMC au cours des cinq premières années suivant la production en volume.

TSMC indique que le premier nœud 3 nm (N3) offre des performances 15 % supérieures tout en consommant 30 % à 35 % d’énergie en moins par rapport à son nœud 5 nm. Le nœud 4 nm, qui est utilisé sur l’Apple A16 Bionic, est en fait une version améliorée du nœud 5 nm de TSMC.

L’Apple A17 Bionic 3 nm devrait fournir une amélioration de l’efficacité énergétique de 35 % par rapport à l’A16 Bionic. Les puces M3, M3 Pro et M3 Max d’Apple devraient également être fabriquées à l’aide du nœud 3 nm de TSMC. Apple est le plus gros client de la fonderie et contribuerait à hauteur de 25 % au chiffre d’affaires annuel de TSMC.

TSMC, Samsung et Intel utiliseront tous des transistors GAA à 2 nm

L’année prochaine, TSMC devrait commencer la production en 4 nm dans sa nouvelle usine de Phoenix, en Arizona. D’ici 2026, une deuxième usine commencera à produire des puces de 3 nm, bien que d’ici là, la discussion se tournera sans aucun doute vers 2 nm, date à laquelle TSMC passera des transistors FinFET à la porte tout autour (GAA). Ces derniers transistors permettent à la grille d’entrer en contact avec le canal de tous côtés à l’aide de nanofeuillets horizontaux empilés verticalement. Cela permet de contrôler plus précisément les flux de courant tout en réduisant les fuites de courant.

Les puces GAA offrent également une plus grande efficacité énergétique, permettant aux appareils utilisant cette technologie de fonctionner plus rapidement tout en consommant moins d’énergie. Il convient de souligner que Samsung utilise déjà GAA pour sa production de 3 nm tandis que TSMC s’en tient à ses transistors FinFET. Intel commencera également à utiliser sa version de GAA, qu’il appelle RibbonFET, d’ici le milieu de 2024. La société affirme qu’elle reprendra la direction du processus en 2025.

Les rapports d’EDN Asia cite Digitimes pour avoir signalé que TSMC espère avoir un taux de production de 45 000 plaquettes par mois d’ici ce mois. Même avec Apple comme seul et unique client pour la production de N3, TSMC tirera toujours des milliards de dollars de revenus pour sa production de N3 cette année. Et l’avenir ne sera que plus prometteur pour la fonderie, car le nœud N3E commencera à attirer plus de clients l’année prochaine.

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