Jak TSMC přerůstá Intel: má 3× víc výrobních kapacit, do investic ročně dá 15 miliard $

20. 10. 2019

Sdílet

V diskusích o tom, do jaké míry může AMD konkurovat Intelu v opravdu masovém měřítku, se často objevuje názor, že firma by nebyla schopná u svého výrobního partnera TSMC produkovat dostatečné množství 7nm čipů, aby uspokojila případné radikální zvýšení poptávky po svých produktech, kdyby převzala Intelu opravdu velký tržní podíl. Ovšem toto možná podceňuje, jak moc se Tchajwanský podnik vyšvihl proti dřívějším dobám. Společnost nyní při vyhlášení finančních výsledků ohlásila investiční rozpočet, který je prakticky na úrovni toho Intelova a avizovala, že je schopná například nápor zájmu o procesory Epyc zvládnout. A že na to má o hodně větší výrobní kapacity než kterákoliv jiná polovodičová firma, včetně Intelu.  

TSMC překvapilo náhlým zvýšením investic o 40 %

TSMC oznámilo, že očekává silnou poptávku po 5nm a 7nm procesu v následujících letech a že proto výrazně navýší investice, aby zvýšilo tovární kapacity dostupné pro klienty těchto procesů. A začíná s tím hned. Nyní oznámilo, že zvýší investice o 36 % až 40 % už pro tento aktuální (a v podstatě už dojíždějící) rok, v praxi s tím tedy asi začalo už během druhé poloviny roku, neboť tato zpráva přichází během oznámení výsledků za třetí kvartál. Pozor, zmíněné navýšení není jen oproti loňskému rozpočtu, TSMC uvádí nárůst proti vlastnímu původnímu plánu pro rok 2019.

Jde tedy o hodně razantní (a náhlé) popuštění kohoutu s penězi. TSMC původně očekávalo, že letos tyto investice budou asi 10 až 11 miliard dolarů (v roce 2018 to bylo 10,5 miliardy). Ovšem teď překvapivě ohlásilo, že částku navyšuje o 4 miliardy dolarů na 14–15 miliard $. S tím byl navýšen i rozpočet pro příští rok, kdy chce TSMC také vynaložit na kapacitu stejnou částku. Z letošních 4 miliard má jít 1,5 miliardy na rozšíření 7nm linek, zbylých 2,5 miliard na větší kapacitu pro budoucí 5nm proces. Peníze tedy půjdou do „leading edge procesů,“ aby v nich mělo TSMC možnost vyrábět opravdu masová množství.

Tímto se TSMC skokově dostalo hned za Intel, jenž má tuto položku („Capital Expenditures, CapEx“) pro letošek naplánovanou na zhruba 15,5 miliardy dolarů. Respektive to je odhad, který firma uvedla po svých posledních finančních výsledcích za Q2 2019. Intel má ovšem kromě samotných výrobních technologií a továren asi výdaje rozložení na mnoho dalších oblastí, takže je pravděpodobné, že čistě v investicích do tovární technologie a kapacity linek nyní TSMC nad Intelem výrazně povede.

Kapacita TSMC je třikrát větší, než jeho „největšího konkurenta“

Kromě toho se TSMC svým způsobem vyjádřilo k oné kapacitě pro procesory Ryzen nebo Epyc. A to už na akci Rome in Rome v září (to byla ta, kde AMD oznámilo Epyc 7H12 pro superpočítače), kde přímo vystoupil Godfrey Cheng, což je v TSMC šéf globálního marketingu, který mimochodem kdysi dávno pracoval i v ATi. Cheng uvedl, že TSMC tento problém bude řešit prostě „hrubou celkovou kapacitou“ a nemá v úmyslu nechat nějaké potenciální příjmy z prodeje procesorů AMD (a z pohledu TSMC jsou to příjmy za wafery, které si u něj AMD objedná) plavat proto, že by došla kapacita. TSMC z urvání podílu Intelu samozřejmě nepřímo profituje také.

If you cannot deliver a product within a certain timeframe where the demand is hot, we commit the cardinal sin of actually leaving demand on the table, and that’s not what we do.

Ukázal přitom slajd, který porovnává TSMC s dalšími firmami, které vyrábějí logické čipy (výrobní kapacity na paměti NAND a DRAM nejsou v těchto číslech zahrnuté). Podle něj má TSMC zdaleka největší výrobní kapacitu na světě, s víc než trojnásobným objemem měsíčně vyrobených waferů proti nejbližšímu konkurentu na 2. místě. Kdo tato dvojka za TSMC je, není úplně jasné, protože konkurenti v grafu nejsou anotováni. Ale lze počítat, že některý z vysokých šedých sloupečků hned za TSMC bude pravděpodobně Intel vzhledem k tomu, že tržby má z vlastních výrobců logických čipů nejvyšší na světě. Jeho kapacita by tak byla 300–350 000 waferů měsíčně.

TSMC kapacita vyroby 3x konkurence TSMC by mělo mít třikrát větší celkovou kapacitu na výrobu logických čipů (výrobní linky pro paměti se nepočítají) proti největším konkurentům (Zdroj: OverClock3d.net)

Podle grafu by mělo TSMC vyrábět ekvivalent dvou milionů 200mm waferů za měsíc. Takže přepočítáno na 300mm wafery, které jsou podstatné pro moderní procesy, by to byla zhruba polovina, jeden milion křemíkových desek měsíčně. Cheng to komentoval tak, že pokud by TSMC chyběla kapacita k uspokojení něčí poptávky, tak mu jí tolik nedokáže poskytnout už nikdo.

7nm proces se rozjel rychle, představuje 27 % tržeb

To je samozřejmě třeba brát v uvozovkách, protože nám v tomto případě nejde o kapacity celého podniku, v kterých jsou zahrnuté 200mm i 300mm továrny s legacy 65nm a staršími procesy, 28nm výrobou a tak dále. Ale 7nm linky by stále měly tvořit docela podstatné procento (ostatně i u Intelu nebude všechna kapacita na 14nm procesu). V posledním kvartále (Q3 2019) měly totiž 7nm linky největší podíl na tržbách, vyšší než 16nm/12nm proces, šlo o nějakých 27 % tržeb. To znamená, že kapacita 7nm výroby musí také tvořit výrazné procento onoho dejme tomu milionu 300mm waferů. Navíc jak už bylo řečeno, bylo teď přiinvestováno poměrně značně do rozšíření kapacity, takže příští rok by měly být kapacity o to vyšší. Rozjezd kapacity je podle prezentace TSMC ještě rychlejší, než byl u 16nm (tedy prvního FinFETového) procesu.

bitcoin_skoleni

Vyrobni procesy TSMC podil na trzbach Q3 2019 Podíl výrobních procesů TSMC na tržbách v Q3 2019. 7nm technologie už dělá 27 %

Samozřejmě teprv uvidíme, zda se TSMC podaří rozjíždět nové linky dost rychle na to, aby se boom poptávky po 7nm čipech (nejen od AMD, ale od Nvidie, Applu a dalších výrobců mobilních SoC, ale i dalších čipů) dařilo vždy včas podchycovat. Nějaká prodloužení dodacích dob mezitím rozhodně asi mohou nastávat. To se děje zdá se nyní – objednávací/dodací lhůty pro 7nm proces se značně prodloužily a totéž podle novějších zpráv už zasahuje i starší 16nm/12nm proces.

Vyrobni procesy TSMC podil na trzbach trend WikiChip Graf podílu na tržbách v průběhu času od webu WikiChip ukazuje, jak rychle jednotlivé procesy expandovaly

TSMC neradno podceňovat

Ale pointa je, že je dnes chyba předpokládat, že TSMC má menší schopnost se s tímto vyrovnat, než Intel – poslední rok naznačuje, že je to spíš naopak. Jak můžete vidět, výrobní linky tohoto zakázkového podniku mají vyšší kapacitu a ono skokové navýšení investic do dalších toto asi jen zdůrazní. Vzhledem k tomu, že TSMC má už rok úspěšně 7nm proces, zatímco Intel pořád bojuje se svou alternativou (10nm proces, jenž je pro 7nm foundry technologie konkurencí), je asi čím dál jasnější, že TSMC přebírá pozici technologického lídra v oblasti křemíkové litografie. A to i přesto, že starší 14nm proces u procesorů Intel v kombinaci s architekturou Skylake dosahuje vyšší absolutní frekvence, než co konkurenční CPU vyráběná u TSMC. To je teď velmi užitečné pro oblast desktopových a zejména herních CPU, ale v celkové perspektivě zahrnující mobilní a serverovou oblast možná trochu Pyrrhovo vítězství.

Galerie: 7nm křemíkový čip vyrobený TSMC z procesoru AMD Ryzen 3000