היריבות TSMC-Samsung Foundry היא לא בדיוק המפורסמת בעולם. זה לא קרוב להיות הדואופול שעולה בראשם בראש (קוקה-פפסי עשוי להיות מספר אחד) מכיוון שרוב הצרכנים לא יכלו לשים לב מאיפה מגיעים השבבים בתוך הטלפונים שלהם. אבל בית היציקה הגדול בעולם הוא TSMC. אפל היא הלקוח מספר אחת של בית היציקה אחראית על רבע מהכנסותיה. סמסונג ו-TSMC ייצרו בשלב זה או אחר שבבי Snapdragon עבור קוואלקום.
ה-Snapdragon 8 Gen 2,מעבד היישומים (AP) החדש של קוואלקום, מיוצר על ידי TSMC למעט חריג אחד. גרסת האוברקלוק של השבב המשמשת להפעלת סדרת Samsung Galaxy S23 הקרובה תיוצר על ידי...Samsung Foundry. ההבדל הוא מהירות השעון המהירה יותר עבור הליבה בעלת הביצועים הגבוהים של המעבד X-3 אשר תפעל במהירות 3.32GHz בהשוואה למהירות שעון של 3.2GHz עבור גרסת TSMC.
לפי הדיווחים, Samsung Foundry הפסידה חלק מהעסקים של קוואלקום בגלל תשואות נמוכות
סמסונגייצר את שבב Snapdragon 8 Gen 1 בשנה שעברה.אבל תשואות נמוכות גרמו לקוואלקום לעבור ל-TSMCעבור ה-Snapdragon 8+ Gen 1 ו-Snapdragon 8 Gen 2. התשואה היא אחוז השבבים המיוצרים על פרוסת סיליקון בודדת שעוברת בקרת איכות. ל-Samsung Foundry יש תשואה של 35% בלבד עבור שבב Snapdragon 8 Gen 1 4nm. בינתיים, התשואה של TSMC עבור שבבי ה-4 ננומטר שלה הייתה פי שניים מזו של Samsung Foundry ב-70%.
TSMC תייצר את הרוב המכריע של ערכות השבבים Snapdragon 8 Gen 2
השבוע האחרון,TSMC החלה בייצור המוני של שבבי ה-3nm שלהבאמצעות צומת תהליך ה-N3 שלה חודשים לאחר ש-Samsung Foundry החלה לייצר שבבים באמצעות צומת 3GAE (3nm-class, gate-all-around מוקדם). ככל שמספרי צומת התהליך מתכווצים, הוא משמש כדרך לסמן את תחילתו של הדור הבא של ייצור שבבים חדשני. ככל שמספר צומת התהליך נמוך יותר, כך ספירת הטרנזיסטורים (מספר הטרנזיסטורים בתוך שבב) גבוהה יותר, מה שהופך את הרכיבים הללו לחזקים יותר וחסכוניים יותר באנרגיה.
לדוגמה, סדרת האייפון 11 לשנת 2019 כללה את 7nm A13 Bionic SoC עם 8.5 מיליארד טרנזיסטורים בפנים. ה-A16 Bionic של השנה, המיוצר באמצעות צומת התהליך 4nm של TSMC, מכיל כמעט 16 מיליארד טרנזיסטורים.
דיווח מאתהחומרה של טוםמצטט אנליסטים שאליהם פנה Business Next על מנת להעריך שהתשואות של N3 של TSMC עשויות להיות בטווח של 60%-70% או גבוהות עד 75% עד 80%. הנקודה היא ששני הטווחים לא רעים בכלל עבור האצווה הראשונה של "עוגיות" שיוצאות מהתנור. אנליסט אחד אמר שהתשואה של TSMC על ייצור N3 המוקדם שלה דומה לתשואה המוקדמת של N5 (5nm) של בית היציקה ויכולה להגיע עד 80%.
סמסונג, לעומת זאת, ממשיכה להיתקל בבעיות עם התשואה. מקורות בתעשייה טוענים שהתשואה בשלבים המוקדמים של Samsung Foundry על ייצור ה-3GAE שלה נעה בין 10% ל-20% מה שאומר שזה עולה יותר כסף ולוקח יותר זמן לסמי לצבור את אותו מספר ערכות שבבים כמו TSMC. ככל שהזמן עובר, התשואות של סמסונג אמורות להשתפר.
צמתי ה-3 ננומטר של סמסונג שונים משל TSMC בצורה חשובה מאוד
עלינו לציין שמכיוון שרוב הייצור החדשני של TSMC נוצר עבור אפל, יהיה לה קל יותר להשיג תשואה גבוהה יותר מסמסונג בשלב מוקדם זה בעידן ה-3nm.תַפּוּחַיכול להיות הלקוח היחיד של TSMC שמזמין ייצור N3 בזמן שלקוחות אחרים ממתינים לשלב הבא של הצומת הזה שיהיה N3E. כתוצאה מכך, אולי זה לא יהיה הוגן לחלוטין להשוות תשואות בין שתי היריבות למרות שנראה שיש פער עצום ביניהן.
לשבבי ה-3 ננומטר של סמסונג יש הבדל מבני גדול מזה של TSMC. סמסונג משתמשת בטרנזיסטורי gate-all-around (GAA) המאפשרים שליטה רבה יותר על זרימת הזרם של טרנזיסטור. הסיבה לכך היא שלטרנזיסטורי GAA יש גליונות ננו מוערמים אנכית כדי לכסות את כל ארבעת הצדדים של הערוץ ליותר שליטה ופחות דליפה. הצומת של 3nm של TSMC עדיין משתמש בטרנזיסטורי FinFET עם "סנפירים" הממוקמים אופקית המכסים רק שלושה צדדים של הערוץ. TSMC תעבור ל-GAA עבור ייצור ה-2nm שלה.
ייצור 2nm אכן אורב מעבר לפינה, כשגם TSMC וגם סמסונג מעוניינות להתחיל להוציא שבבים כאלה ב-2025.מפת הדרכים של סמסונגקורא לצומת של 1.4 ננומטר בשנת 2027 בעוד ש-TSMC דיבר במעורפל על 1 ננומטר.
