TSMC sube el listón: los chips a 2 nm serán un 50% más caros, el doble frente a los 4 nm
Desde Taiwán llegan las noticias que casi nadie en la industria quería escuchar. Los saltos tecnológicos en materia de litografía y obleas van de la mano con unos costes cada vez más y más altos, normalmente, de incrementos de dos cifras. Para no romper la tradición y siendo lo esperable, por desgracia, TSMC subirá el precio de los chips fabricados a 2 nm debido a que las obleas para crearlos van a ser un 50% más caras. Esto implica que frente a los 4 nm el precio se habrá duplicado para un salto menor de densidad.
Aunque las versiones del N4 son una variante del N5 original y donde el N3 parte de este último, los costes y los saltos de densidad están siendo mucho menores a los que se consiguen, por ejemplo, en términos de eficiencia. Pero lo peor, si ya la densidad es un problema, es que el rendimiento apenas se está incrementando. Lo que no falla es el aumento de costes, algo que desde Taiwán ponen en contexto.
TSMC subirá el precio un 50% para las obleas dedicadas a los chips de 2 nm
Los 5 nanómetros de los taiwaneses debutaron en 2022 con una reducción de la energía del 30% y un aumento de rendimiento del 15% frente a los 7 nm que imperaban en ese momento, todo por un coste por oblea sobre los 10.000 al inicio, y 16.000 dólares al final de su vida.
Teniendo en cuenta que el N3 original fue descartado, que el actual N3B es la versión sin errores y problemas de rendimiento, se lanzó el mismo año y supuso otro salto del 30% en energía y del 10% en rendimiento, el precio de estas obleas subió, y bastante. No fue sino Apple la que lo usó a un precio desorbitado, y posteriormente otros fabricantes se han subido al carro, siendo el N3P la versión en volumen más avanzada en estos momentos, la cual se vende por la friolera de 15.000 dólares la oblea hasta los 20.000 por las más avanzadas.
| N3 sobre N5 | N3E sobre N5 | N3P sobre N3E | N3X sobre N3P | N2 sobre N3E | N2P sobre N3E | N2P sobre N2 | A16 sobre N2P | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía | Hasta -30% | -34% | Hasta -10% | -7% | Hasta -30% | Hasta -40% | Hasta -10% | Hasta -20% |
| Rendimiento | Hasta +15% | +18% | +5% | +5% con 1.2V | Hasta +15% | Hasta +20% | Hasta +10% | Hasta +10% |
| Densidad | +20% | +30% | +4% | +10% a misma frecuencia | +15% | +15% | TBA | Hasta +10% |
| Lanzamiento | Q4 2022 | Q4 2023 | H2 2024 | H2 2025 | H2 2025 | H2 2026 | H2 2026 | H1 2027 |
Del N5 al N3E, que no N3P, hay una reducción del 34% en la energía consumida y otro salto del 18% aproximadamente, con una mejora de la densidad del 30%, lo cual es un salto cualitativo que sí que justificó su precio el año pasado. El N3P mantiene dichos precios porque el salto es ínfimo entre él y el N3E, con una reducción del consumo del 5% de media, un rendimiento mejorado con el mismo valor, y un salto de densidad prácticamente nulo, pero es que el N3X es otro salto adelante que es todavía menor, siendo la mejor de las versiones del N3 original y la más cara, puesto que ya se están vendiendo a 20.000 dólares.
¿Qué ocurre ahora? Pues que TSMC va a subir el precio nada menos que un 50% para las obleas a 2 nm, y eso supone escalar hasta los 30.000 dólares la unidad.
Los costes a cada salto litográfico son mayores, desmedidos
Para entender lo que supondrá dos años de inversiones desde 2023 hasta 2025, donde el N3X morirá definitivamente con sus antecesores, debemos de entender que solo en I+D antes del 2023 TSMC gastó 4 mil millones de dólares en I+D, donde dentro de dicha cifra van las IP. Las FAB, las pocas que se han construido, todo hay que decirlo, tuvieron un coste de entre 15 mil millones y 20 mil millones.
Lo que en total ha dejado entre I+D y FAB o expansiones de las mismas sobre 40 mil millones en total para dos años de producción, que serán algunos más mientras todo el sector más avanzado se mueve hacia los 2 nm, extendiendo la vida de todos los N3 al menos 4 años más.
¿Qué ocurre con los 2 nm? Que se rumorea que todo se ha ido de madre. El I+D podría costar entre 7 a 8 mil millones con sus versiones con BSDPN, y las obleas, que en este caso también han tenido que mejorar, se estiman por esos 30.000 dólares, los cuales son bastante más elevados que las primeras previsiones de 25.000 del año pasado.
Los chips para los diseñadores serán más caros, ¿llevarán el sobrecoste al usuario o lo asumirán?
¿Por qué esta subida en su precio? TSMC ayuda en el I+D a fabricantes como China Sand o Sun Semiconductors, por lo que el hecho de que los escáneres de ASML para EUV se estén llevando al límite, la producción sea baja de inicio y también que las propias obleas necesitan ser más delgadas, implica que para conseguir los chips se han tenido que hacer mejoras en las herramientas de fabricación.
Ahora las obleas de 2 nm tienen que ser cortadas con discos de diamante miniaturizados, para que dicho corte desperdicie la mínima cantidad de silicio. Además, el coste de 30.000 dólares, pese a haber subido frente a la previsión anterior, implica que podría ser mucho más alto, porque para reducir su precio TSMC se está usando obleas recicladas para sus 2 nm, entendemos que de aquellas que han sufrido defectos de fabricación o grabado en nodos anteriores.
Por todo ello, a falta de saber la tasa de éxito exacta que consigue TSMC, que se estipula por encima del 70%, más pegando al 80%, podríamos decir que el precio final de los chips frente a la producción de los mismos será un poco más caro, lo que implica suculentas ganancias para TSMC y sus socios más cercanos.