Fab 20 ở Bảo Sơn (Tân Trúc) đã xong giai đoạn 1 trong tổng cộng 4 giai đoạn
Fab 22 ở Nam Tử (Cao Hùng) đã xong giai đoạn 1 trong kế hoạch 5 giai đoạn
Fab 25 ở Đài Trung vừa giải phóng mặt bằng
chưa kể những xưởng đóng gói, ví dụ AP7 ngay cạnh chi nhánh phía Nam của bảo tàng cung điện quốc gia ở thành phố Gia Nghĩa
năm 2026 TSMC đầu tư 60 tỷ USD vốn
Che-Chia Wei nói rằng khoản đầu tư TSMC bỏ ra năm 2026 sẽ phải đến năm 2028 mới phục vụ thị trường
Node quy trình
"node quy trình" là những dây chuyền sản xuất được thiết kế bởi mối quan hệ đối tác với khách hàng
căn bản, khi TSMC bắt đầu một node quy trình, phòng nghiên cứu phát triển sẽ trình một tập hợp các công nghệ cho những nhân viên phát triển kinh doanh
phòng phát triển kinh doanh sẽ lựa chọn và bán cho khách hàng, theo đó cũng sẽ định giá "gói công nghệ" ấy
TSMC có N3 đến N3E đến N3P đến N3X đến N3C trong khi N2 cũng đã tách ra N2P đến N2X đến A16
sau khi "node quy trình" được đưa vào xưởng đúc (fab), đội ngũ sản xuất sẽ tiếp tục làm việc và thử nghiệm để tối ưu những cải thiện về mặt hiệu suất
sau nhiều tháng, hiệu suất sẽ được cải thiện đến đâu đó 8x%
đã nhiều lần xảy ra, khi đội ngũ sản xuất đã cải thiện hiệu suất tốt đến nỗi ban lãnh đạo đã quyết định "đóng gói lại" và đổi tên node thành node mới, ví dụ N6 được sinh ra từ N7
đội ngũ sản xuất, thậm chí, từng giữ lại một số cải thiện đã được phát hiện, tiết kiệm cho node tương lai
Phương thức hoạt động
một xưởng đúc (fab) có một tập hợp những công cụ
wafer được truyền qua xưởng fab, đến những công cụ và được xử lý bởi những công cụ ấy theo một công thức đã được thiết kế sẵn
cách thức vận hành TSMC thông thường xây dựng fab mới hoặc công đoạn fab mới cho node quy trình mới
ví dụ Fab 15 trên núi ở Đài Trung được gây dựng cho N7 trong khi Fab 18 ở Đài Nam cho N5
trong khi ấy, Intel thường xây dựng một fab lớn (vỏ/shell) rồi dần dần mang thiết bị đến lắp đặt, hoặc nâng cấp bằng những công cụ mới... khi nâng cấp node quy trình
năm 2025 Intel không sản xuất bộ vi xử lý 45-nanomet nữa, trong khi TSMC - trên lý thuyết - có thể có khách đặt hàng chip này
Kế toán
sau 5-7 năm tính khấu hao, xưởng đúc (fab) khấu hao hết, chỉ còn chi phí hoạt động
thực tế, công cụ hư hỏng và cần bảo dưỡng liên tục... chẳng thế mà Charlie Munger gọi EBITDA (earnings before interest, tax, depreciation & amortization) là "thu nhập nhảm nhí"
mỗi khi một khách 'sộp' nâng cấp node quy trình, ví dụ Apple nâng cấp N7 lên N5, việc sản xuất sẽ rời bỏ Fab 15 (Đài Trung) chuyển sang Fab 18 (Đài Nam)
hiện N2 quá mới và chưa "trưởng thành" cho hầu hết khách hàng có thể mua, và N2 phục vụ bóng bán dẫn cổng-vây-quanh GAA (gate-all-around)
tất cả khách 'sộp' như Nvidia hiện đang mua N3, ví dụ nền tảng Vera Rubin được trang bị chip được sản xuất trên N3
hiện N4 được coi là node tiên tiến (leading edge) mà nhiều khách hàng tương lai vẫn sẽ mua, ví dụ những công ty khởi nghiệp bộ tăng tốc AI
hiện N7 và N6 đã gần 10 năm tuổi, nhưng N7 đắt đỏ và phức tạp cho những khách hàng "sườn sau" (trailing edge) ưa chuộng node quy trình 28-nanomet đã "trưởng thành" cho những thiết kế bóng bán dẫn phẳng
một khi tỷ lệ khai thác công suất fab chỉ còn 60-70%, xưởng đúc (fab) ấy sẽ thua lỗ
đầu năm 2023 thị trường thiết bị di động suy yếu, chip sau-covid vỡ bong bóng, Fab 15 ở Đài Trung giảm chưa đến 70% tỷ lệ khai thác công suất
Tiệm tiến
thiết bị bán dẫn được nâng cấp thành những "lớp"
ở lớp dưới cùng, là những bóng bán dẫn
ở ngay trên lớp dưới cùng, là những lớp "đường dây dẫn" (interconnect) kim loại đồng/nhôm được sản xuất ở một công đoạn "hậu kỳ" sau cùng (back end) dây chuyền
những đường dây dẫn (interconnect) nhỏ nhất ở những lớp kim loại dưới cùng, thường gọi là M1 hoặc M2
ví dụ node quy trình N5 có "đường dây dẫn" M1 đâu đó 28-30 nanomet khoảng cách tâm-đối-tâm (from center to center) được gọi là "metal pitch" (bước răng kim loại)
với những lớp ở trên nữa, đường dây dẫn (interconnect) sẽ rộng hơn
ví dụ, ở lớp kim loại trên cùng, đường dây dẫn (interconnect) bước răng kim loại 1.5-3 micromet
thiết kế "bước răng kim loại" này ở những lớp kim loại "đường dây dẫn" (interconnect) giống nhau ở tất cả những node quy trình A16, N10, N7, N6, N5, N4 và N3
ví dụ, những bước sản xuất ở những lớp bóng bán dẫn (dưới cùng) sẽ khác nhau; nhưng hầu hết những lớp ở trên ấy, ở những node quy trình N4 đến N15, có thể tương tự hoặc thậm chí là giống hệt nhau
Cross-node utilization
năm 2015 phân tích trong một hội thảo trực tuyến, đồng giám đốc Mark Liu điều hành TSMC nhắc đến node quy trình 20-nanomet và 16-nanomet có 95% trùng lặp công cụ
năm 2019 trong một hội thảo trực tuyến, Che-Chia Wei nhắc đến N10, N7 và N7+ có 90% trùng lặp công cụ (N7+ là phiên bản N7 có thêm một lớp EUV phục vụ riêng Huawei)
giám đốc Lora Ho nói rằng N7 và N5 trùng lặp 90% công cụ
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét