La rivalité TSMC-Samsung Foundry n’est pas exactement la plus célèbre au monde. Ce n’est pas près d’être le duopole qui vient à l’esprit en premier (Coke-Pepsi pourrait être le numéro un) car la plupart des consommateurs ne se soucient pas d’où viennent les puces à l’intérieur de leurs téléphones. Mais la plus grande fonderie du monde est TSMC. Apple est le premier client du fondeur et représente un quart de son chiffre d’affaires. Samsung et TSMC ont à un moment ou à un autre produit des puces Snapdragon pour Qualcomm.
Samsung Foundry aurait perdu une partie des activités de Qualcomm en raison de faibles rendements
Samsung produisait la puce Snapdragon 8 Gen 1 de l’année dernière. Mais les faibles rendements ont amené Qualcomm à passer à TSMC pour le Snapdragon 8+ Gen 1 et le Snapdragon 8 Gen 2. Le rendement est le pourcentage de puces produites sur une seule plaquette de silicium qui passe par le contrôle qualité. Samsung Foundry a un rendement de seulement 35% pour la puce Snapdragon 8 Gen 1 4nm. Pendant ce temps, le rendement de TSMC pour ses puces 4 nm était le double de celui de Samsung Foundry à 70 %.
TSMC produira la grande majorité des chipsets Snapdragon 8 Gen 2
La semaine dernière, TSMC a commencé la production de masse de ses puces 3 nm en utilisant son nœud de processus N3 des mois après que Samsung Foundry a commencé à produire des puces en utilisant son nœud 3GAE (3 nm-class, gate-all-around early). Au fur et à mesure que le nombre de nœuds de processus diminue, il est utilisé comme un moyen de marquer le début de la prochaine génération de production de puces de pointe. Plus le nombre de nœuds de processus est faible, plus le nombre de transistors (le nombre de transistors à l’intérieur d’une puce) est élevé, ce qui rend ces composants plus puissants et économes en énergie.
Par exemple, la série iPhone 11 2019 comportait le SoC A13 Bionic 7 nm avec 8,5 milliards de transistors à l’intérieur. L’A16 Bionic de cette année, produit à l’aide du nœud de processus 4 nm de TSMC, contient près de 16 milliards de transistors.
Un rapport de Tom’s Hardware cite des analystes contactés par Business Next pour avoir estimé que les rendements N3 de TSMC pourraient se situer entre 60% et 70% ou jusqu’à 75% à 80%. Le fait est que l’une ou l’autre gamme n’est pas mauvaise du tout pour le premier lot de « cookies » sortant du four. Un analyste a déclaré que le rendement de TSMC sur sa production précoce de N3 est similaire au rendement précoce de N5 (5 nm) de la fonderie et pourrait atteindre 80 %.
Samsung, en revanche, continue d’avoir des problèmes de rendement. Des sources de l’industrie affirment que le rendement initial de Samsung Foundry sur sa production 3GAE variait entre 10% et 20%, ce qui signifie que cela coûte plus cher et prend plus de temps à Sammy pour accumuler le même nombre de chipsets que TSMC. Au fil du temps, les rendements de Samsung devraient s’améliorer.
Les nœuds 3 nm de Samsung diffèrent de ceux de TSMC de manière très importante
Il convient de souligner que, puisque la majeure partie de la production de pointe de TSMC est créée pour Apple, il lui serait plus facile d’atteindre un rendement plus élevé que Samsung si tôt dans l’ère des 3 nm. Apple pourrait être le seul client de TSMC à commander la production N3 tandis que d’autres clients attendent la prochaine étape de ce nœud qui serait N3E. Par conséquent, il n’est peut-être pas tout à fait juste de comparer les rendements entre les deux rivaux, bien qu’il semble y avoir un énorme écart entre eux.
Les puces 3 nm de Samsung présentent une différence structurelle majeure par rapport à celles de TSMC. Samsung utilise des transistors gate-all-around (GAA) qui permettent de mieux contrôler le flux de courant d’un transistor. En effet, les transistors GAA ont des nanofeuilles empilées verticalement pour couvrir les quatre côtés du canal pour plus de contrôle et moins de fuite. Le nœud 3 nm de TSMC utilise toujours des transistors FinFET qui ont des « ailettes » placées horizontalement qui ne couvrent que trois côtés du canal. TSMC passera à GAA pour sa production en 2 nm.
La production de 2 nm est en effet imminente, TSMC et Samsung cherchant à commencer à produire de telles puces en 2025. La feuille de route de Samsung prévoit un nœud de 1,4 nm en 2027 tandis que TSMC a vaguement parlé de 1 nm.
