TSMC

ניוריאליטי השיקה פורטל פיתוח ליישום שרת ה-AI שלה

פורסם בתאריך ע"י Techtime

[בתמונה למעלה מימין לשמאל: צביקה שמואלי, משה תנך ויוסי קיסוס. צילום: אביב קורט]

חברת ניוריאליטי (NeuReality) מקיסריה, שמפתחת ומספקת תשתיות בינה מלאכותית עבור ארגונים וממשלות, השיקה פורטל חדש למפתחים, הכולל כלי הדגמה המסייעים בהתקנה פשוטה של פתרון התוכנה וממשקי תכנות היישומים (APIs) שלה.

השקת הפורטל מגיעה לאחר שהחברה סיפקה והפעילה את שרת ה-AI על גבי שבב ב-7 ננו-מטר מדגם NR1 NAPU והשלימה את ההפעלה והאימות של כל מערכת החומרה והתוכנה NR1 שלה ברבעון הראשון.

לדברי ניוריאליטי, הפתרון שלה מקנה למפתחים את היכולת לפרוס את מערכות ה-AI המתקדמות והמורכבות ביותר באופן גמיש וקל יותר על בסיס הדרישות הספציפיות של כל פרויקט. הוא מעניק למפתחים מערך כלים להאצת כל תהליכי הפיתוח, השילוב וההקצאה של מערכות AI, לצד ממשקי תכנות יישומים להסקה המאפשרים לזרז את תהליך פריסת המערכות.

ה-NR1, פתרון ההסקה (inference) לבינה מלאכותית של ניוריאליטי, מאפשר לעסקים ולממשלות להריץ מודלי AI חדשים ויישומים קיימים ללא צורך להשקיע מיליוני דולרים במעבדי GPUs (יחידות עיבוד גרפיות) הנמצאים כיום במחסור. מעבדי CPU נותרו צווארי הבקבוק העיקריים לביצועי הסקה לבינה מלאכותית, ללא תלות בביצועי מאיץ ה-AI, מה שמביא לרמות גבוהות מדי של צריכת הספק ועלויות ולא מאפשר לרוב הארגונים להתקין ולהפעיל מערכות AI חדשניות.

תו תקן מ-TSMC

מערכת NR1 מוכנה לפריסה אצל לקוחות החל מהרבעון הראשון של 2024 לאחר שמעבד ה-NAPU הגיע בדצמבר, ממפעלי ייצור השבבים של TSMC בטאיוואן, ועבר בהצלחה אקטיבציה, בדיקות אימות מקיפות ואינטגרציית מערכת בתוך 90 יום בלבד.

"העובדה שסטארט אפ עם צוות טכני קטן מצליח לבצע אינטגרציית מערכת AI כה מורכבת, מהסיליקון ועד השרת והתוכנה, באופן מהיר וחלק היא מרשימה", אמר אילן אביטל, מנהל המו"פ בניוריאליטי.

המערכת של ניוריאליטי עמדה במכלול הדרישות הפונקציונליות בהיבטים של שרת על גבי שבב, IP ייעודי, מערכת ותוכנה. אבן דרך זו מסמנת את המוכנות של המערכת לפיילוטים אצל לקוחות בדגש על ספקי שירותי ענן, שירותים פיננסיים ושירותי בריאות, עבור יישומים של ראייה ממוחשבת, זיהוי אוטומטי של דיבור ועיבוד שפה טבעית. הישג זה מניח יסודות כלכליים איתנים למערכות עתידיות של בינה מלאכותית יוצרת (Generative AI), מערכות מולטי-מודאליות (שיכולות לטפל בקלטים ממגוון סוגים) וטכנולוגיות מתקדמות נוספות. לדברי ניוריאליטי, האקטיבציה והתיקוף המהירים של NR1 נובעים מתהליך קפדני של תכנון מערכת ושל אמולציה מקיפה שהחברה ביצעה בשיתוף עם סינופסיס לפני הטייפ אאוט ב-2023.

לדברי אילן אביטל: "שיעור האימוץ של AI עומד על 35% בממוצע עולמי ופחות מ-25% בארצות הברית. ניוריאליטי ממוקדת בהנמכת החסמים שעומדים בפני ענפים מרכזיים בכלכלה בכל הקשור ליישום מערכות AI. יישום כזה הוא כרגע מחוץ להישג היד של רוב העסקים. שרתי ההסקה האידיאליים לבינה מלאכותית דורשים תצורות שרת שונות לחלוטין ויעילות יותר ביחס למחשבי העל ולמעבדי ה-GPU המתקדמים בהם נעשה כיום שימוש באימון של בינה מלאכותית. אנחנו יכולים להתחיל לשנות זאת כבר עכשיו דרך צמצום של צריכת ההספק הגבוהה כבר במקור והורדת עלויות עבור הלקוחות".

ניוריאליטי נוסדה בשנת 2019 ומונהגת על ידי צוות הנהלה בעל ניסיון רב בארכיטקטורת דאטה סנטרים, מערכות ותוכנה. מייסדי החברה הם משה תנך, המשמש כמנכ"ל, צביקה שמואלי, סגן נשיא לתפעול, ויוסי קסוס המשמש כסגן נשיא לפיתוח שבבים. הצוות המוביל של החברה כולל את ה-CTO ליאור חרמוש ואת אילן אביטל מנהל המו"פ(CRO – Chief R&D Officer) , מבכירי מערך המו"פ של אינטל לשעבר. ניוריאליטי, שגייסה מהקמתה 70 מיליון דולר, מעסיקה כיום למעלה מ-60 עובדות ועובדים בישראל, אירופה וארצות הברית. בכוונת החברה לגייס בשנה הקרובה עשרות עובדות ועובדים נוספים למרכזי הפיתוח של החברה בקיסריה ובתל אביב על מנת לתמוך באתגרי הפיתוח ובצמיחה המואצת של החברה.

תחזית הצמיחה של TSMC הקפיצה את מניות השבבים

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: הנהלת TSMC בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"ח הרבעוני

הדו"ח הרבעוני האחרון של חברת TSMC הטאיוואנית היכה בשוק כמכת ברק: מדד נסד"ק 100 עלה ב-1.5%, מדד מניות השבבים (PHLX Semiconductor Index) זינק ביותר מ-3.3%, מניית חברת TSMC עצמה זינקה ביותר מ-9% והמניות של לקוחותיה הגדולים זינקו בהתאמה: מניית אנבידיה למשל זינקה בכ-2.5% ומניית אפל עלתה בכ-3.2%. ברבעון האחרון של שנת 2023 הסתכמו המכירות של חברת TSMC בכ-19.6 מיליארד דולר, כאשר המכירות בשנת 2023 כולה הסתכמו בכ-69.3 מיליארד דולר.

אומנם זוהי ירידה של 8.5% בהשוואה למכירות ב-2022 וירידה של 1.5% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, אולם המכירות ברבעון האחרון צמחו בכ-13.6% בהשוואה לרבעון השלישי 2023. העלייה הזאת מייצגת מגמת תפנית כל-כך עמוקה בשוק השבבים ובתמהיל המוצרים של חברת TSMC, שמנכ"ל החברה, סי.סי. וויי,  אמר בשיחת הוועידה עם אנליסטים שהחברה צופה שהחל משנת 2024 – ולמשך מספר שנים קדימה – TSMC תציג צמיחה שנתית של 15%-20% במכירות.

מירוץ המיזעור תופס תאוצה

תחזית המכירות הזאת מבוססת על ההערכה שהשווקים הגדולים ביותר של חברת TSMC נמצאים במגת צמיחה בעקבות מהפיכת הבינה המלאכותית והקישוריות המהירה, ושהשוק עובר לשימוש בטכנולוגיות המתקדמות ביותר (טרנזיסטורים בעלי רוחב צומת של 7 ננומטר ומטה) שבהן החברה ממקדת את מאמציה – וגם נחשבת למובילה העולמית. המגמה הזו מורגשת היטב כבר בתוצאות הרבעון האחרון של 2023: ייצור בתהליכי 3 ננומטר היה אחראי לכ-15% מהמכירות, הייצור ב-5 ננומטר היה אחראי לכ-35% מהמכירות והייצור ב-7 ננומטר היה אחראי לכ-17% מהמכירות.

בסך הכל, התהליכים המתקדמים היו אחראים ל-67% מהמכירות ברבעון – בהשוואה לשיעור של 53% בשנת 2022. חברת TSMC צופה שהמגמה הזו תמשיך ותתרחב בשנים הבאות, מכיוון ששני שוקי היעד הגדולים והחשובים ביותר שלה – מחשבים חזקים (HPS) וסמארטפונים  – שכל אחד מהם אחראי לכ-43% ממכירותיה ברבעון – הם הלקוחות המרכזיים של תהליכים מתקדמים.

זהו גם התחום שבו החברה ממקדת את מאמצי ההצטיידות והפיתוח: וויי גילה בשיחת הוועידה שבשנת 2024 תשקיע TSMC כ-32 מיליארד דולר בהצטיידות ומו"פ שיאפשרו לה ליהנות מתנופת הבינה המלאכותית, ה-HPC וה-5G. מתוך הסכום הזה יושקעו 70%-80% בתהליכים מתקדמים ו-10%-20% במארזי מתקדמים. "אנחנו צופים שהמכירות של 3 ננומטר (N3) יוכפלו ביותר מאשר פי שלושה במהלך 2024, כאשר טכנולוגיית 2 ננומטר (N2) שלנו תתבסס על טרנזיסטורי narrow-sheet ומתוכננת להיכנס לייצור המוני בשנת 2025".

TSMC מפתחת תהליך ייצור של 1 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת TSMC מתכננת להגיע ליכולת ייצור של שבבים בעלי 200 מיליארד טרנזיסטורים עד לשנת 2030, ולצורך זה החלה בפיתוח תהליכי ייצור חדשים של 2 ננומטר, 1.4 ננומטר ו-1 ננומטר. האתר tom'sHARDWARE מדווח שהמידע הזה נמסר לתעשייה על-ידי החברה עצמה, בהרצאתו של מנהל טכנולוגיות המידע של TSMC, כריס לין, במהלך כנס IEDM שהתקיים לפני כשבועיים בסן פרנסיסקו. במקביל, TSMC מפתחת לדבריו גם טכנולוגיות מארזים חדשות (CoWoS, InFO, SoIC) במטרה לאפשר לה לייצר שבבים מרובי-אריחים (Chiplets) הכוללים יותר מטריליון טרנזיסטורים במארז יחיד.

מהשקף של החברה שהוצג בכנס, מתברר ש-TSMC כבר העניקה את הכינויים המסחריים של התהליכים החדשים. בשנת 2025 היא תציג את טכנולוגיית N2/N2P בגאומטריה של 2 ננומטר שתאפשר לה לייצר שבבים הכוללים כ-100 מיליארד טרנזיסטורים בפיסת סיליקון יחידה. במתכונת מרובת-אריחים, שהחברה מכנה בשם 3D Hetero Integration, ניתן יהיה לייצר רכיבים הכוללים כחצי מיליארד טרנזיסטורים. לאחר מכן היא תעבור לטכנולוגיית ביניים של 1.4 ננומטר שקיבלה את הכינוי A14.

היעד הוא להגיע לשנת 2030 עם טכנולוגיית 1 ננומטר בשם A10, אשר תאפשר לה לייצר רכיבי 3D הכוללים יותר ממיליארד טרנזיסטורים. להערכת החברה, זוהי המגמה הבולטת ביותר שתקבע את עתיד תעשיית השבבים: בגלל הקושי העצום הכרוך בייצור שבבים מרובי טרנזיסטורים על-גבי פיסת סיליקון יחידה, התעשייה תאמץ בהדרגה את גישת הרכיבים מרובי-אריחים, אשר תהיה הדומיננטית בשוק. יחד עם זאת, יחידות העיבוד עצמן (דוגמת CPUs) ימשיכו להתבסס על פרוסות סיליקון בודדות, ולהערכת החברה הן יזדקקו לפחות לכ-200 מיליון טרנזיסטורים כדי לתמוך בצורכי התעשייה בשנים הבאות.

המציאות הפיננסית שאילצה את אינטל להיכנס לשוק שירותי הייצור

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה, שער הכניסה לפאב 34 באירלנד. כל מכונת ליתוגרפיה עולה 200 מיליון דולר. צילום: Techtime

מאת: רוני ליפשיץ

כאשר חברת אינטל אימצה בחודש מרץ 2021 את אסטרטגיית IDM 2.0 והקימה את חטיבת שירותי הייצור Intel Foundry Services כזרוע פעילות אסטרטגית אשר מובילה השקעות בהיקף של עשרות מיליארדי דולרים בארה"ב ובאירופה, הדבר ניתפש כאיום ישיר על קבלנית שירותי הייצור הגדולה בעולם, TSMC. זאת במיוחד לאור העובדה שמנכ"ל אינטל ומגבש האסטרטגיה, פט גלסינגר, הדגיש מספר פעמים את הכוונה של אינטל להיות ספקית שירותי ייצור מהמובילות בעולם.

הרעיון נראה בלתי סביר: מדוע שיצרנית שבבים מקורית המוכרת מעבדים שהיא פיתחה תמורת שולי רווח גבוהים מאוד, תעבור למודל עסקי של מתן שירותי ייצור, שבו שולי הרווח נמוכים בהרבה? גם המשקיעים לא התלהבו מהרעיון. בחודש מרץ 2021 נסחרה מניית החברה בנסד"ק ב-64 דולר. כיום היא נסחרת במחיר של כ-35.5 דולר בלבד, המעניק לה שווי שוק של 149 מיליארד דולר. אלא שביקור של Techtime במפעל Fab 34 החדש של אינטל באירלנד, מגלה שהסיבה העומדת מאחורי המודל העסקי החדש היא טכנולוגית, לא עסקית. ליתר דיוק: העלות העצומה של המעבר לתהליכי ייצור מתקדמים.

17 מיליארד אירו וחמש שנות הקמה

בשבוע שעבר אינטל חנכה את תחילת הייצור במפעל החדש, אשר ייצר מעבדים בטכנולוגיית Intel 4 הנחשבת למעין מקבילה של 7 ננומטר. הקמת המפעל החלה בשנת 2019 ודרשה השקעה של כ-17 מיליאר אירו. לשם השוואה, אינטל מפעילה באתר שליד דבלין עוד 3 מפעלי ייצור בטכנולוגיות ישנות שעלות הקמתם המשותפת היתה 13 מיליארד אירו בלבד. מדובר בקפיצת מדרגה בעלויות שכמעט ולא ניתן לעמוד בה. כך למשל על-פי הערכות בתעשייה, מפעל מהסוג הזה זקוק ל-10-20 מכונות ליתוגרפיה מסוג EUV ׁ(אולטרה סגול קיצוני). החברה היחידה בעולם המייצרת מערכות כאלה היא ASML ההולנדית, אשר מספקת אותן תמורת כ-200 מיליון דולר לכל מכונה.

בתוך פאב 34. העלויות גבוהות מדי. צילום: Intel
בתוך פאב 34. העלויות גבוהות מדי. צילום: Intel

לכך יש להוסיף חדר נקי שהוא גדול בהרבה מחדרים מקבילים בטכנולוגיות מיושנות יותר, חומרים כימיים חדשים לייצור טרנזיסטורי RibbonFET, פיתוח מערכות מטרולוגיה ייחודיות וחדר נקי ברמת דרישות מסדר גודל חדש לגמרי. חברה יחידה אשר צריכה להתמודד עם העלות הזאת עבור המוצרים שלה בלבד – לא תצליח למכור אותם במחיר המכסה את ההוצאה הזאת. זו כנראה הסיבה שכיום רק 3 חברות מנהלות תחרות על תהליכי הייצור המתקדמים: סמסונג, TSMC ואינטל. החברה העצמאית אחרונה שהשתתפה במירוץ הזה היתה Globalfoundries, שכבר ב-2018 הודיעה שהיא פורשת ממנו.

אינטל הולכת בעקבות סמסונג

חברת סמסונג הכירה מוקדם מאוד בקיומה של הבעיה הזאת, ופיתחה מודל עסקי הכולל ייצור שבבים פרי תכנון עצמי במקביל למתן שירותי ייצור לחברות מתחרות, כמו אפל וקואלקום לשם המחשה. יש חברות נוספות שאימצו את הגישה הזאת, למרות שהן לא נמצאות במירוץ לטכנולוגיות מתקדמות. חברת STMicroelectronics הצרפתית, למשל, מאזנת את עלויות הייצור שלה עם מתן שירותי ייצור לחברות כמו מובילאיי, שהיא מלקוחותיה הגדולים ביותר. למעשה, המהלך של אינטל משאיר את TSMC לבד במערכה: היא החברה היחידה שפועלת במודל עסקי נקי המבוסס על מתן שירותי ייצור בלבד. כיום כל המתחרות הגדולות של אינטל, כמו AMD ואנבידיה למשל, מייצרות את השבבים המתקדמים שלהן בחברת TSMC.

מכאן שהמודל העסקי של אינטל לא מאיים על TSMC, ואינטל אפילו לא מתכננת להתחרות ב-TSMC. למעשה היא מנסה לצמצם את הסיכון הכרוך בכניסה לתהליכי ייצור מתקדמים, מכיוון שזהו סיכון שהיא חייבת לקחת אם ברצונה להמשיך ולהוביל את שוק המעבדים. בטקס חנוכת המפעל שהתקיים בסוף השבוע באירלנד, סיפרה מנהלת הפיתוח הטכנולוגי באינטל, ד"ר אן קהלר, שהחברה כבר מפתחת ארבעה תהליכים חדשים: אינטל 3, אינטל 20A, אינטל 18A והתהליך המתקדם ביותר, Intel NEXT. קהלר: "המטרה שלנו היא להגיע לכטריליון טרנזיסטורים בשבב עד לשנת 2030".

ד"ר אן קהלר חושפת את מפת הדרכים של אינטל. צילום: Techtime
ד"ר אן קהלר חושפת את מפת הדרכים של אינטל. צילום: Techtime

ה-Chiplets דורשים רצפת ייצור פתוחה

מהפיכה הכלכלית נדחפת על-ידי גורם טכנולוגי נוסף הנכנס למשוואה הזאת: מעבר לרכיבי ענק היברידיים הכוללים מספר אריחים (Chiplets) שכל אחד מהם מיוצר בתהליך שונה. השינוי הזה מייצר מודל עסקי חדש. מעבד מודרני אינו מבוסס אך ורק על שבב CPU מתקדם, אלא על שבבים היקפיים משלימים מתוצרת חברות מתמחות ועל מצע מתקדם אשר יכול לקשר ביעילות מספר רב של אריחים. הדבר דומה לאופן שבו פועלת תעשיית תכנון השבבים: כל SoC כולל מודול ייחודי של היצרנית עם הערך המוסף המיוחד שלה, ועוד עשרות מודולי קניין רוחני (IP) מתוצרת חברות מתמחות, אשר תומכים בליבת השבב.

מכאן שהמעבר לרכיבים מרובי-אריחים מרחיב את המודל ה-IP אל רמת החומרה, ומשנה את אופי קווי הייצור. אפילו אינטל כבר נמצאת בעולם הזה: 75% משטח אריחי הסיליקון בשבב המעבד החדש שלה, Meteor Lake, מיוצר עבורה בחברת TSMC. רק 25% ממנו מיוצרים באינטל עצמה. השינוי הזה מחייב אותה לנהל רצפת ייצור פתוחה, אשר יודעת לקבל אריחים שיוצרו במקומות אחרים, יכולה לייצר אריחים מסוגים שונים ומאפשרת לשלב סיליקון זר בתוך הרכיבים שלה, ולהעביר סיליקון שלה אל תוך הרכיבים של חברות אחרות – אפילו של חברות מתחרות. נראה שאינטל בחרה לבנות את מודל הייצור הפתוח שלה באמצעות שילוב של פיתוח וייצור עצמיים, ביחד עם מתן שירותי ייצור לחברות אחרות.

המודל הסיני מגיע למערב

הלקח האחרון מהביקור בפאב 34 קשור למעמד של הממשלות בתעשיית השבבים. עלות התהליכים המתקדמים כל-כך גבוהה, שאפילו חברות כמו אינטל זקוקות לתמריצים ממשלתיים. לכן אירלנד וישראל כל-כך אטרקטיביות, לכן חוק השבבים האמריקאי דחף גל של הקמת מתקני ייצור בארה"ב, ולכן אינטל ממתינה לאישור של האיחוד האירופה לפני שלב בניית התשתיות הבא שלה: הקמת מפעל ייצור ווייפרים במגדבורג, גרמניה, והקמת מפעל הרכבות ובדיקות בוורוצלב, פולין. במובן מסויים, התעשייה העולמית מאמצת את מודל התמיכה הסיני: כסף ציבורי מועמד לרשות חברות הייצור, על-מת לייצר מקורות תעסוקה ולספק תמיכה בתעשייה המקומית הזקוקה לשבבים החדשים.

TSMC מקימה חברת ייצור שבבים אירופית

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: קו ייצור שבבים בחברת NXP

מפעל ייצור השבבים שחברת TSMC תכננה בעבר להקים באירופה יפעל במסגרת של חברה עצמאית חדשה בשם European Semiconductor Manufacturing Company – ESMC, אשר תספק שירותי ייצור שבבים (Foundry) מהעיר דרזדן, גרמניה. בשלב הראשון תתמקד חברת ESMC בהקמת מפעל לייצור שבבים. השבוע הודיעו TSMC, NXP, אינפיניאון ובוש על הסכם הקמת החברה החדשה, שבה תחזיק TSMC ב-70% מהמניות, ושאר השותפות יחזיקו ב-10% כל אחת.

תקציב ההקמה של המפעל נאמד בכ-10 מיליארד דולר. דירקטוריון TSMC אישר השבוע השקעה של כ-3.9 בחברת ESMC, כאשר שאר התקציב יגיע מהשותפות האחרות, מממשלת גרמניה, מהאיחוד האירופי ומהלוואות בנקאיות. בשלב הראשון יוקם קו ייצור בעל קיבולת של 40,000 פרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ (12 אינטש). הוא ייצר רכיבים בטכנולוגיית CMOS פלנארית בגודל של 22/28 ננומטר ורכיבים מתקדמים יותר המבוססים על טרנזיסטורי CMOS FinFET בגודל של 12/16 ננומטר.

הגנה על שרשרת האספקה של תעשיית הרכב הגרמנית

המפעל צפוי להעסיק כ-2,000 עובדים. חברת ESMC מתכננת להתחיל בהקמת המפעל במחצית השנייה של 2024 במטרה להגיע לייצור המוני לפני סוף 2027. יו"ר חיברת בוש, ד"ר סטיפן הרטונג, הסביר שהקמת החברה גם מסייעת בחיזוק תעשיית השבבים האירופית, וגם מבטיחה את שרשרת האספקה של תעשיית הרכב הגרמנית בתחום השבבים.

מדובר בקואליציה חזקה במיוחד: TSMC הטאיוואנית היא יצרנית השבבים הגדולה בעולם ובשנת 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-91 מיליארד דולר. תאגיד התעשייה הגרמני בוש מעסיק 421,000 עובדים והגיע למכירות של 88 מיליארד דולר ב-2022. יצרנית השבבים הגרמנית איפניניאון מעסיקה 56,200 עובדים ומכירותיה בשנה שעברה הסתכמו בכ-14.2 מיליארד אירו. יצרנית השבבים ההולנדית NXP מעסיקה כ-34,500 עובדים. בשנת 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-13.2 מיליארדדולר.

 

TSMC מגדילה את ההשקעה באריזונה ב-3.5 מיליארד דולר

פורסם בתאריך ע"י Techtime

הדירקטוריון של חברת TSMC הטאיוואנית החליט השבוע (יום ג') להגדיל את תקציב ההשקעה במתחם מפעלי הייצור בפניקס, אריזונה, בכ-3.5 מיליארד נוספים. בכך מגיעה ההשקעה בתשתית הייצור בארה"ב להיקף של כ-43.5 מיליארד דולר. במקביל, הדירקטוריון החליט להשקיע 7 מיליארד דולר נוספים בהגדלת קיבולת הייצור של תהליכים מתקדמים (פחות מ-7 ננומטר), פיתוח טכנולוגיות מיוחדות והשקעה נוספת בבינוי תשתיות ייצור. בסך הכל, מדובר בהשקעות חדשות בהיקף של כ-10.5 מיליארד דולר.

ההחלטה להקים מפעל ייצור בארה"ב התקבלה בעקבות קבלת חוק השבבים האמריקאי, אשר מיועד לעודד ייצור מקומי. החברה חתמה על הסכם עם הממשל האמריקאי להקמת מפעל ייצור שבבי 4 ננומטר (N4) אשר מיועד להתחיל בייצור המוני בשנת 2024. מיד לאחר מכן היא הרחיבה את הפרוייקט, ובדצמבר 2022 החלה בעבודות ההקמה של מפעל לייצור שבבי 3 ננומטר שיתחיל לעבוד במהלך 2026. שני המפעלים צפויים להעסיק כ-10,000 עובדים.

החברות אפל ו-AMD, שהן מלקוחותיה הבולטים של TSMC, כבר הודיעו כי ירכשו רכיבים אשר ייוצרו במפעלים החדשים באריזונה. להערכת TSMC, תפוקת הייצור של שני המפעלים ביחד תעמוד על כ-600 אלף פרוסות סיליקון בשנה. חברת TSMC היא מיצרניות השבבים הגדולות בעולם. החברה נסחרת בבורסת ניו יורק לפי שווי שוק של כ-455 מיליארד דולר, וברבעון האחרון של 2022 הסתכמו מכירותיה בכ-19.9 מיליארד דולר.

חוק השבבים (CHIPS Act) שאושר על-ידי הממשל האמריקאי בחודש אוגוסט 2022, מעניק תמיכה ממשלתית בהיקף של כ-52.7 מיליארד דולר לבניית תשתיות ייצור שבבים בארה”ב, ועוד 24 מיליארד דולר נוספים במתכונת של תמריצי מיסוי להקמת תשתית ייצור במדינה בעשר השנים הבאות. במקביל, אושר גם חוק המדע (Science Act) המעניק תקציב תמיכה של 170 מיליארד דולר למיזמי מחקר ופיתוח בתחום השבבים.

TSMC החלה בייצור המוני של שבבי 3 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: חזית פאב 18, שבו ייוצרו שבבי 3 ננומטר

חברת TSMC הטאיוואנית חנכה בסוף השבוע את קו הייצור החדש של שבבים בגיאומטריה של 3 ננומטר. קו הייצור פועל במפעל Fab 18 בדרום טאיוואן, אשר מתפקד כמפעל-על (GIGAFAB) וכולל קווי ייצור של שבבי 5 ננומטר ו-3 ננומטר. בסוף השבוע היא הודיעה שקו ייצור השבבים החדש נכנס בהצלחה לשלב הייצור ההמוני, והשיג את רמת התפוקה הנדרשת לפעילות מסחרית. להערכת החברה, בחמש השנים הקרובות ייוצרו מוצרי אלקטרוניקה בשווי כולל של 1.5 טריליון דולר באמצעות טכנלוגיית 3 ננומטר.

החדרים הנקיים בטכנולוגיה החדשה כפולים בשטחם בהשוואה לטכנולוגיה הקודמת. המתקן כולל 8 חדרים נקיים בשטח של 58,000 מ"ר כל אחד. להערכת החברה, היא ביצעה במתקן השקעה כוללת בהיקף של כ-60.5 מיליארד דולר. בהקמת המפעל הועסקו 23,500 פועלי בניין. התפעול השוטף דורש 11,300 עובדים.

בימים אלה החברה בונה מפעל ייצור נוסף לשבבי 3 ננומטר, הפעם באריזונה, ארה"ב. במקור, המפעל נועד לייצר שבבי 4 ננומטר החל מ-2024, אולם בתחילת דצמבר החליטה TSMC להרחיב את תכולת המפעל האמריקאי, ולהוסיף לו את טכנולוגיית 3 ננומטר החדשה. הקו הנוסף צפוי להתחיל בייצור המוני במהלך 2026. בסך הכל, ההשקעה בהקמת המפעכל באריזונה צפויה להסתכם בכ-40 מיליארד דולר – ההשקעה הזרה הגדולה בתולדות אריזונה ואחת מההשקעות הזרות הגדולות ביותר בתולדות ארה"ב.

כעת נערכת TSMC לשלב הבא: הקמת מפעל לשבבי 2 ננומטר בפארק המדע סינצ'ו שבמרכז טאיוואן. בשלב הזה היא גם מקימה באתר מרכז מחקר ופיתוח עבור הטכנולוגיה הזו, אשר יעסיק כ-8,000 חוקרים ואנשי פיתוח.

TSMC מקימה מפעל שבבים שני באריזונה

פורסם בתאריך ע"י yochais

[בתמונה: אחד הפאבים של TSMC]

קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC הודיעה השבוע כי החלה בהכנות להקמת מפעל נוסף לייצור שבבים באריזונה. המפעל, שצפוי להתחיל בפעילות הייצור ב-2026, יתמקד בייצור שבבים בגיאומטריה המתקדמת ביותר של 3 ננומטר. בימים אלה, TSMC נמצאת בשלבי הקמה של מפעל נוסף באריזונה, שיהיה הראשון של החברה בארצות הברית ויתמקד בייצור שבבי 4 ננומטר. ההשקעה הכוללת בהקמת שני המפעלים נאמדת ב-40 מיליארד דולר, והיא מהווה את אחת ההשקעות הישירות הגדולות ביותר שביצעה חברה זרה בארצות הברית.

שני המפעלים צפויים להעסיק כ-10,000 עובדים. אפל ו-AMD, מלקוחותיה הבולטים של TSMC, כבר הודיעו כי ירכשו שירותים מהמפעלים החדשים באריזונה. להערכת TSMC, תפוקת הייצור של שני המפעלים ביחד תעמוד על 600 אלף פרוסות סיליקון בשנה עבור מוצרים בשווי כולל של 40 מיליארד דולר בשנה. עוד הוסיפו ב-TSMC כי המפעלים הללו יפעלו לפי הסטנדרטים הסביבתיים הגבוהים ביותר.

הכנסותיה של TSMC ברבעון השלישי עמדו של 20.2 מיליארד דולר, צמיחה שנתית של 35.9%. מפילוח ההכנסות עולה כי 28% מכלל ההכנסות הגיעו משבבים שיוצרו ב-5 ננומטר, וכ-26% מייצור ב-7 ננומטר. ואולם, ברבעון הרביעי צופה TSMC קיפאון בפעילות העסקית, וזאת על רקע "היחלשות הביקוש בשווקי הקצה נחלש והמשך הצעדים בקרב הלקוחות להפחתת המלאים."

מנכ"ל אינטל מברך

ההשקעה המסיבית של TSMC באריזונה מצטרפת לתנופת הבנייה של יצרניות השבבים, שמשקיעות משאבי עתק בהרחבת יכולות הייצור, בעיקר בארצות הברית, מתוך ציפייה לעלייה מתמדת בביקוש לשבבים בשנים הקרובות. אינטל, שמפעילה כעת בצ'נדלר, אריזונה, 4 מפעלי ייצור, החלה בשנה שעברה בהקמת שני מפעלים נוספים, פאב-52 ופאב-62, בהשקעה כוללת של 30 מיליארד דולר (ביחד עם קרן ההשקעות Brookfield), וזאת כחלק מהאסטרטגיה שמוביל מנכ"ל החברה, פאט גלסינגר, להפוך את אינטל לקבלנית ייצור שבבים מובילה, שתתחרה בין היתר ב-TSMC. אינטל גם מתכוונת להקים מפעלי ייצור באוהיו ובגרמניה. גם מיקרון ו-TI מקימות מפעלי ייצור חדשים בארצות הברית.

בציוץ בטוויטר, התייחס מנכ"ל אינטל להקמת המפעל של TSMC באריזונה: "אנחנו מברכים את חברינו ב-TSMC לרגל השקת המפעל באריזונה. אנחנו מאמינים גדולים בתעשיית ייצור שבבים גלובלית מגוונת ובעלת חוסן." אינטל הקימה את המפעל הראשון שלה באריזונה בתחילת שנות השמונים של המאה הקודמת. "על רקע ההשקעות של אינטל, TSMC ואחרות – תושבי אריזונה יהיו חלק חשוב בעתידה של התעשייה." גלזינגר העריך באחרונה כי ההכנסות של יצרניות השבבים ב-2030 יגיעו לטריליון דולר, בהשוואה להכנסות מוערכות של כ-630 מיליארד דולר השנה.

אחד הזרזים שתורמים לכך שיצרנית השבבים משקיעות בביסוס יכולות ייצור בעיקר על אדמת ארצות הברית, הוא בין היתר חוק השבבים שאושר על ידי הממשל האמריקאי בחודש אוגוסט. החוק (CHIPS Act) מעניק תמיכה ממשלתית בהיקף של כ-52.7 מיליארד דולר לבניית תשתיות ייצור שבבים בארה”ב, ועוד 24 מיליארד דולר במתכונת של תמריצי מיסוי להקמת תשתית ייצור בארצות הברית בעשר השנים הבאות. במקביל, אושר גם חוק המדע (Science Act) המעניק תקציב תמיכה של 170 מיליארד דולר למיזמי מחקר ופיתוח בתחום השבבים. 

כלכלנית סינית בכירה ממליצה להשתלט על TSMC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

"אם ארצות הברית תטיל על סין סנקציות כלכליות דומות לאלה שהיא מטילה על רוסיה, אנחנו צריכים לדרוש את טאיוואן. במיוחד כאשר אנחנו מדברים על ייצור ושרשרת אספקה, אנחנו צריכים להשתלט על חברות אשר שייכות בצדק לסין, כמו למשל TSMC". כך אמרה לפני כשבוע צ'ן וונלינג (Chen Wenling), כלכלנית סינית בכירה מקבוצת החשיבה CCIEE, אשר מייעצת לממשלת סין. הדברים פורסמו על-ידי האתר Business Insider על-פי תמליל מדיון שנערך ב-30 במאי 2022, במכון הכלכלי Chongyang הפועל במסגרת אוניברסיטת רנמין שבבייג'ינג.

לדבריה, "חברת TSMC מאיצה את המעבר שלה לארה"ב ומתכננת להקים בה שישה מפעלי ייצור חדשים. אסור לנו להרשות לה להשיג את היעד הזה. אנחנו צריכים לחטוף את TSMC, מכיוון שזו חברה שבמקורה שייכת לסין, ולהעביר אותה לידי סין". צ'ו ידיועה ככלכלנית אשר כופרת בטיעונים של הממשל האמריקאי על חוסר הדדיות בקשרי המסחר שבין סין לארה"ב. במאמר שהיא פירסמה במרץ 2021, היא טענה שלפי חישוביה ארה"ב מוכרת לסין סחורות בהיקף של כ-940 מיליארד דולר בשנה, בשעה שסין מוכרת לארה"ב סחורות בהיקף של כ-418 מיליארד דולר בשנה.

למרות שאין קשר בין העיצומים המוטלים על רוסיה עקב הפלישה לאוקראינה לבין מלחמת הסחר שבין סין וארה"ב, צ'ן מתייחסת אל שתי החזיתות כאל זירה אחת. "כאשר ארה"ב מתמקדת בדיכוי רוסיה וסין, אנחנו צריכים לתמוך ברוסיה בגלוי ובכל דרך אפשרית. למשל, כמו בתרגיל האווירי המשותף של סין ורוסיה. אני חושבת שאנחנו יכולים לעשות יותר בתחום המסחר. למשל באמצעות פרוייקטים כמו 'חגורת הדרכים', והתקרבות אל השותפות האירו-אסייתית (Great Eurasian Partnership) שפוטין הציע ליסד במאי 2022. אנחנו נקים חגורת הגנה כלכלית לאורך דרך המשי, אשר תבטיח לנו גם אנרגיה וגם מרחב הגנה ביטחוני.

סין חוששת ש-TSMC תעבור לארה"ב

לצ'ן וונלינג יש מעמד מיוחד בסין. לאורך השנים היא היתה חלק מהצוות שניסח את תוכניות החומש של המפלגה הקומוניסטית ואת הנאומים הכלכליים המרכזיים. היא כתבה את הדו"חות השנתיים של הממשלה לוועידת המפלגה, וניסחה ניירות עמדה כלכליים של הוועדה המרכזית של המפלגה. לכן ניתן להתייחס לדבריה כאל ביטוי עקיף של עמדה רשמית. למעשה, צ'ן מתייחסת בהרצאתה לידיעה שפורסמה ברויטרס בתחילת מאי 2022, שלפיה החברה מתכננת להקים שישה מפעלי ייצור שבבים בארה"ב. מכאן עולה טענתה ש-TSMC מתכנננת לעבור לארה"ב.

בינתיים אין אישוש לטענה הזאת. בימים אלה מקימה TSMC מפעל ייצור בפניקס, אריזונה, בהשקעה של כ-12 מיליארד דולר אשר צפוי להתחיל בייצור בשנת 2024. אומנם מנכ"ל החברה, C.C. Wei, אמר בשיחת ועידה עם אנליסטים ש-TSMC רכשה שטח גדול באריזונה שיספיק להקמת מספר מפעלים בעתיד, אולם החברה לא דיווחה אף פעם על תוכנית רשמית להקמת מפעלים נוספים בארה"ב. בחודש אפריל 2022 מסרה TSMC שהיא תשקיע 100 מיליארד דולר בשלוש השנים הבאות בהגדלת קיבולת הייצור, אולם לא מסרה היכן יהיו ההשקעות, ומה יהיה מרכיב המפעלים החדשים בתוכנית, בהשוואה למרכיב השדרוג של מפעלים קיימים.

סרטון מתורגם לאנגלית עם דבריה של צ'ן וונלינג:

TSMC תתחיל לייצר רכיבי 3 ננומטר ב-2022

TSMC Fab
פורסם בתאריך ע"י Techtime

ברבעון הראשון של 2022 צמחו המכירות של חברת TSMC בכ-36% והסתכמו בכ-17.6 מיליארד דולר. הטכנולוגיות החדשות היו מנוע הצמיחה המרכזי במהלך הרבעון: 30% מההכנסות היו מייצור שבבים בתהליך של 7 ננומטר, ו-20% הגיעו מייצור רכיבים ב-5 ננומטר. גם ברבעון השני המכירות צפויות להסתכם בכ-17.6. חברת אפל היא הלקוחה הגדולה ביותר של TSMC, ובהתאם לזאת הגיע תחום הסמארטפונים ל-40% מהמכירות, כאשר שבבים למחשבים חזקים (HPC) תפסו כ-41% מהמכירות. תעשיית הרכב היתה אחראית לכ-5% בלבד מהמכירות, תחום ה-IoT לכ-8% ומוצרי צריכה אלקטרוניים לכ-3% מהמכירות.

בשיחת הוועידה לפני שבוע, אמר מנכ"ל TSMC, סי.סי. ווי, שתהליך הייצור הבא של החברה, 3 ננומטר (N3), מבוסס על טרנזיסטורי FinFET ומתוכנן להיכנס לייצור במחצית השנייה של 2022. "אנחנו צופים שהוא ישמש לייצור רכיבים לסמארטפונים ולמחשבים חזקים. הלקוחות מביעים עניין גדול בתהליך החדש, ולהערכתנו בשנה הראשונה יתבצעו יותר הרצות ראשוניות (Tapeout) מאשר יצאו בשנה הראשונה של תהליכי N7 ו-N5". שנה מאוחר יותר, TSMC מתכננת להכניס לייצור את הגירסה המשופרת של התהליך, N3E. לדבריו החברה נמצאת בשלבים מתקדמים של פיתוח תהליך N2, אשר ייכנס לייצור במחצית השנייה של 2025.

TSMC מתקשה להשיג מכונות לייצור שבבים

הוא העריך שמנוע הצמיחה הגדול ביותר של החברה בשנים הבאות יהיה הייצור של רכיבים למחשבים חזקים, מכיוון שהדבר נובע מדרישה גוברת להגדלת ההקיבולת של מרכזי נתונים ותשתיות ענן. מהסיבה הזאת החברה גם צופה שהתהליכים המתקדמים יהיו מנוע הצמיחה שלה בשנים הבאות. יחד עם זאת, הוא הודה שהחברה מתמודדת מול קושי בהגדלת קיבולת הייצור, מכיוון שספקי ציוד הייצור שלה נתקלים בקושי לספק מערכות ייצור. "אנחנו עובדים בשיתוף פעולה איתם, ושלחנו צוותים שלנו אשר סייעו לזהות ולהשיג רכיבים אשר חסרים להם. למרות זאת, כושר הייצור שלנו לא יעמוד בשנת 2022 בהיקף הדרישה של הלקוחות".

יצרנית הרכב DENSO משקיעה במפעל השבבים היפני של TSMC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למלעה: מצלמת רכב חדשה של DENSO לאור נראה ולקרינה אינפרה אדומה

חברת DENSO היפנית נכנסת כשותפה למפעל ייצור השבבים החדש שחברת TSMC מקימה ביפן. החברה תבצע השקעה בהיקף של 350 מיליון דולר ותקבל בתמורה כ-10% מהבעלות על המפעל. חברת DENSO נחשבת לאחת מיצרניות חלקי הרכב הגדולות. היא יצאה מחברת טויוטה המחזיקה כיום בכשליש ממניותיה, וכיום כ-50% ממכירותיה הן של תת-מערכות עבור המכוניות של טויוטה. המפעל מוקם עבור החברה החדשה, Japan Advanced Semiconductor Manufacturing – JASM, אשר הוקמה במשותף על-ידי סוני ועל-ידי TSMC. עבודות ההקמה מתוכננות להתחיל במהלך 2022, והייצור מתוכנן להתחיל בסוף 2024. 

במקור המפעל תוכנן לייצר שבבים בתהליכים של 22-28 ננומטר. חברת TSMC, שהיא בעלת המניות הגדולה ביותר בחברת JASM, דיווחה בשבוע שעבר שהיא תשדרג את הטכנולוגיה של המפעל ותכדיר אותו לייצור של טרנזיסטורי FinFET בתהליכים של 12-16 ננומטר. המפעל מתוכנן להגיע לקיבולת ייצור חודשית של 55,000 פרוסות סיליקון בקוטר של 300 מ"מ. סך כל ההשקעה במפעל תסתכם בכ-8.6 מילארד דולר, כאשר עיקר ההשקעה, בהיקף של כ-5.2 מיליארד דולר, הוא מענק של ממשלת יפן.

המפעל החדש מתוכנן להעסיק כ-1,700 עובדים. הוא ייצר רכיבים עבור סוני ועבור לקוחות אחרים. עם ההכרזה על הקמת החברה, הודיעה סוני שהשותפות תעניק לה מקור אספקה יציב ובטוח של רכיבים. נראה שזה היה גם השיקול שהינחה את DENSO. נשיא ומנכ"ל החברה, קוג'י ארימה, אמר שכניסת DENSO אל השותפות מבטיחה אספקה יציבה של רכיבים עבור תעשיית הרכב, "בעידן שבו חישמול ונהיגה אוטונומית הופכים את הרכיבים האלקטרוניים למרכיב מרכזי בתעשיית הרכב".

SEMI פרסם תקן הגנת-סייבר ראשון לציוד ייצור שבבים

פורסם בתאריך ע"י yochais

בתמונה: ההכרזה על התקן החדש בכנס SEMICON שהתקיים בטאיוואן

ארגון SEMI, המאגד חברות מתעשיית הסמיקונדקטור העולמית, פרסם תקן ראשון מסוגו בתעשייה המפרט את דרישות אבטחת המידע עבור ציוד במפעלי שבבים, וזאת על רקע שורה של תקיפות סייבר שאירעו במפעלי שבבים בשנים האחרונות וחשפו את פרצות האבטחה שהן תוצר לוואי של השילוב הגובר בטכנולוגיות מקושרות בתוך הליבה התפעולית (OT).

המטרה של התקן היא להגדיר סטנדרט אחיד שיגביר את רמת האבטחה של המפעלים, ושל שרשרת האספקה, מפני פריצות סייבר, וירוסים וגניבת קניין רוחני. התקן, E187, כולל שורה של הנחיות הנוגעות להיבטים כמו איתור פרצות וחולשות במערכות הפעלה, פרוטוקולים להעברה בטוחה של מידע ברשתות תקשורת ושיתוף מידע, הגנה על ציוד קצה, וניטור רציף.

התקן גובש על ידי ועדת אבטחת הסייבר של SEMI בטאיוואן, על בסיס עבודת מטה של כוח משימה שהוקם ב-2018 בשיתוף SEMI וקבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC, שבעצמה היתה נתונה למתקפות סייבר בשנים האחרונות.  בראש הוועדה המיוחדת של SEMI עומד ראש אבטחת המידע ב-TSMC ג'יימס טו. תפקידה של הוועדה כעת יהיה לקדם את אימוץ התקן בתעשייה, בין היתר באמצעות רגולציות והסמכות, מתוך מטרה כי מפרט הדרישות של E187 יהפוך להיות חלק אינטגרלי מפיתוח ציוד עבור תעשיית השבבים וכמסמך ייחוס בתהליכי רכש של ציוד עבור פאבים.

האיום הסיני העיר את התעשייה בטאיוואן

לא בכדי מי שמובילה את המאמץ להדק את רמת האבטחה בתעשייה היא TSMC, קבלנית הייצור הגדולה בעולם. סוגיית הסייבר ניצבת בראש סדר העדיפויות בקרב המגזר התעשייתי בטאיוואן, ובפרט בתעשיית השבבים המקומית, וזאת על רקע האיום הגובר למתקפות סייבר מצד שכנתה סין, שלוטשת עיניים לתעשיית השבבים הטאיוואנית. ב-2020 פרסמה חברת הסייבר הטאיוואנית CyCraft מסמך שבו נטען כי סין מנהלת קמפיין שיטתי ומתמשך, בחסות מדינתית, כנגד תעשיית השבבים המקומית, במטרה לגנוב קניין רוחני יקר ערך שיסייע במאמצים של סין לבנות תעשיית שבבים עצמאית.

מומחי הסייבר כינו את המתקפה Skeleton Key, על שם טכניקת הפריצה שבה נעשה שימוש לטענתם.  "המטרה המרכזית של המתקפות הללו היתה השגת מודיעין, בעיקר מסמכים על שבבים, ערכות פיתוח (SDK), תכנון שבבים וקוד מקור. מתקפות כאלה, אם יצליחו, יסבו נזק אדיר," נכתב במסמך. ב-CyCraft הזהירו כי השימוש ברשתות פרטיות (VPN), כחלק מהמעבר לעבודה-מרחוק בעקבות הסגרים שהוטלו בראשית המגפה, רק העצים את נקודות התורפה של התעשייה.

אחד הטריגרים למעורבות של TSMC בכוח המשימה של SEMI היה מתקפת סייבר כנגד קווי הייצור שלה, שהתרחשה באוגוסט 2018. בעקבות הפריצה, שלא יוחסה רשמית לסין, נאלצה TSMC להשבית שלושה מפעלים למשך שלושה ימים. הנזק הכספי היה ניכר ונאמד, לפי החברה, בכ-180 מיליון דולר – כ-2% מהכנסות החברה באותו רבעון.

תעשייה תחת מתקפה

ואולם, איום הסייבר אינו בעיה הנוגעת רק לחברות השבבים הטאיוואניות, והוא מטריד את כל התעשייה העולמית. כך למשל, בחודש יולי 2020 נאלצה קבלנית הייצור הבלגית X-Fab להשבית את מערכות המידע ואת קווי הייצור בכל ששת מפעליה בבלגיה, גרמניה, מלזיה וארצות הברית, לאחר שנפלה קורבן למתקפת סייבר מסוג כופרה.

איומי הסייבר הגוברים הפכו למציאות ממשית בעולם התעשייתי כולו, והם נובעים מהממשק הגובר בין המערכות התפעוליות (OT) לבין מערכות המידע והרשת החיצונית (IT), כחלק מהטרנספורמציה הדיגיטלית של תחום ה-Industry 4.0. הטכנולוגיות הללו מאפשרות שימוש במערכות חכמות יותר של אוטומציה, ניהול-מרחוק ואנליטיקה, אך גם חושפות את הרשת הפנימית בפני מתקפות מבחוץ. חלק מהחולשות נובעות משימוש במערכות הפעלה מיושנות ובתוכנות בעלות רמת אבטחה לקויה.

TSMC נכנסת לתחום ה-HPC

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: פאב-18 של TSMC המייצר רכיבים בתהליך של 5 ננומטר

תעשיית השבבים משנה את המוקד: מרכיבים דלי-הספק וחסכוניים, היא מתמקדת בפתרונות עתירי ביצועים ישמשו כליבת תשתיות הענק ומחשוב העל שיפעיל מערכות בינה מלאכותית. כעת מתברר שגם TSMC הטאיוואנית, שהיא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, מצטרפת אל המהלך. החברה הכריזה על מותג חדש של פתרונות המיועדים למחשבי על ולמחשבים עתירי אשר יסומן באות X, קיצור של Extreme. מעתה כל תהליך, טכנולוגיית ייצור, או פרוטוקולים המסומנים באות X, מיועדים לפלח השוק החדש.

בכך היא מנסה להדביק את הפער מול מתחרות כמו סמסונג, אשר נמצאת בתחום הזה בעשור האחרון בזכות שיתוף פעולה עם מעבדות המחקר של יבמ. ההגדרה של TSMC למערכות עתירות ביצועים היא של מעבדים העובדים בהספקים של מאות ואטים, כולל עד 1000W במקרים קיצוניים, אשר יש בהם זיכרון SRAM בנפח של יותר מ-1Gb על-גבי השבב (SoC). "תחום ה-HPC הוא מגזר השוק בעל הצמיחה המהירה ביותר של TSMC", אמר מנהל הפיתוח העסקי של החברה, ד"ר קווין זאנג.

המהלך הראשון בפעילות החדשה הוא תהליך ייצור ייעודי של שבבים: חברת TSMC פיתחה גירסה חדשה של תהליך הייצור ב-5 ננומטר. התהליך החדש, N4X, הוא תהליך הייצור הייעודי הראשון שלה למחשבי HPC. למעשה, מדובר בגרסה נוספת של תהליך הייצור N4 אשר נכנס לייצור בשבועות האחרונים. תהליך N4 הוא תהליך ביניים אשר נועד לשפר את ביצועי טכנולוגיית 5 ננומטר (N5) של TSMC, אשר מיוצרת בפאב-18 בטאיוואן. תהליך הייצור החדש מיועד לספק רכיבים הפועלים בזרמים גבוהים ובמהירות שעון מקסימלית, הוא כולל שיפורים בשכבת המוליכים החשמליים שבגב הרכיב ושולבו בו טכנולוגיות בידוד וקיבוליות חדשות כדי להבטיח עמידה בביצועים בתנאים קשים.

ייצור המוני ב-2023

במתח עבודה של 1.2V, תהליך N4X מספק שיפור של 4% בביצועים בהשוואה לתהליך N4P ושיפור של 15% בביצועים בהשוואה לתהליך N5. הדימיון בין התהליכים השונים מאפשר ללקוחות להעביר את התכנון מ-N4P ל-N4X. להערכת TSMC, התהליך החדש ייכנס לייצור ראשוני במחצית הראשונה של 2023. תהליך הייצור החדש ישולב בטכנולוגיית המארזים 3DFabric שהחברה מפתחת, ואשר צפויה להיכנס לייצור במהלך שנת 2022.

טכנולוגיית 3DFabric פותחה באמצעות מאמץ רוחבי של חברת TSMC, שבמסגרתו היא ריכזה את כל הידע שלה בתחום מארזי השבבים והגדירה תהליך אשר מאפשר לייצר רכיבים תלת-מימדיים באמצעות צירוף פרוסות סיליקון נפרדות למערכים אופקיים ואנכיים (3D Packaging). לאחרונה גילה מנכ"ל החברה, סי.סי. וויי ( C.C. Wei) שבמהלך 2022 תהיה הטכנולוגיה בשלה לייצור המוני באמצעות חמישה מפעליי ייצור אשר יתעסקו אך ורק בייצור רכיבי 3DFabric.

המתיחות בין סין וטאיוואן היא "מלחמת שבבים" בהתהוות

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: קבוצת קרב ימית של הצי האמריקאי בתרגיל המשותף עם הודו, יפן ואוסטרליה. צילום: US DOD

בתחילת חודש אוקטובר הפתיעה סין את העולם כאשר החליטה לציין את יום השנה הלאומי באמצעות מטס של 149 מטוסי תקיפה אשר חלפו במבנה קרבי לאורך גבול המים הטריטוריאליים של טאיוואן, ועוררו בהלה באי העצמאי. סין מעולם לא הכירה בטאיוואן, אשר הפכה ליישות עצמאית בשנת 1949 כאשר הצבא הסיני הלאומי נמלט מהיבשת לאחר הנצחון הקומוניסטי בראשות מאו דזה דונג. עמדתה הרשמית היא שיש לאחד את טאיוואן עם סין, בדרכי שלום או בכוח. אלא שהמטס האחרון הזכיר לעולם שבניגוד לשנים הקודמות, הפעם סין מתקרבת במהירות לשלב שבו יש בכוחה לבצע מהלך צבאי.

אם בשנת 2000 העריכו במשרד ההגנה האמריקאי שהצבא הסיני הוא מיושן ולא מצוייד היטב, כיום ההערכות הן שונות. סין מייצרת מטוסי קרב מתקדמים, מערכות מידע ותקשורת ואפילו בנתה נושאות מטוסים והקימה צי גדול יותר מהצי האמריקאי. בראיון לעיתון פייננשל טיימס לפני שבוע, אמר מנהל תחום התוכנה לשעבר בפנטגון, ניקולאס צ'יילן, שסין עקפה את ארה"ב בתחום הבינה המלאכותית והיא צועדת בדרך להיות המובילה העולמית בתחום. "הדבר מסכן את ארה"ב. אין לנו שום סיכוי מול סין". צ'יילן התראיין לאחר שהתפטר מתפקידו במחאה על הקצב האיטי שבו נעשה הריענון הטכנולוגי של צבא ארה"ב.

היערכות למלחמה בהיקף זירתי

בעקבות המטס בתחילת החודש, הזהיר ראש ממשלת טאיוואן, שסין נערכת לפלישה צבאית, ובתוך 3-5 שנים תהיה לה יכולת מלאה לבצע את המהלך. גם חברת TSMC, שהיא יצרנית השבבים הגדולה בעולם, נאלצה להתייחס אל החרדה הגוברת. ביולי 2021, במסגרת שיחת הוועידה על תוצאות החברה, אמר יו"ר TSMC שמלחמה בטאיוואן תשבש את שרשרת האספקה של תעשיית השבבים. "אף אחד אינו רוצה בזה – פלישה סינית לטאיוואן תפגע בתעשיית השבבים העולמית".

לפי כל הסימנים, מלחמה בטאיוואן תהיה מלחמה זירתית בכל המרחב האוקיינוס השקט. יפן מאויימת מכוונות סין להשתלט על ים סין, הודו נערכת להתמודדות מול סין ובחודש ספטמבר 2021 חתמו ארה"ב, בריטניה ואוסטרליה על הסכם הגנה המיועד לייצב ברית בינלאומית לבלימת סין. כדי להסיר ספק, ארה"ב, אוסטרליה, הודו ויפן החלו באוגוסט 2021 בסדרת תרגילים צבאיים משותפים במפרץ בנגל וליד הפיליפינים, הכוללים אימונים בלוחמה ימית, תקיפות אוויריות, הפעלת נושאות מטוסים, לוחמה נגד צוללות ועוד.

קו ייצור שבבים בחברת TSMC. האם השתלטות על הנכס מצדיקה יציאה למלחמה?
קו ייצור שבבים בחברת TSMC. האם השתלטות על הנכס מצדיקה יציאה למלחמה?

כיצד ההתפתחויות האלה קשורות לעתיד תעשיית השבבים? בהרבה דרכים. להערכת חברת המחקר IC Insights, המתיחות הגוברת בים טאיוואן היא תוצאה של העיצומים שהטיל הממשל האמריקאי על חברות טכנולוגיות סיניות דוגמת וואווי ואפילו SMIC. "מלחמת הסחר דחפה את סין לשאול את עצמה כיצד היא תוכל להתחרות בתחומי האלקטרוניקה והשבבים, והתמונה המתבהרת היא שהמענה של סין לדילמה הוא איחוד עם טאיוואן".

היהלום שבכתר תעשיית השבבים

זו תהיה רעידת אדמה: טאיוואן ודרום מזרח אסיה הם הצומת המרכזית החשובה ביותר של תעשיית השבבים העולמית, המקבלת במהירות מעמד דומה לזה שהיה לנפט במאה ה-20. בטאיוואן מתגוררים 24 מיליון תושבים בלבד, אולם חשיבותה לתעשייה היא יוצאת דופן. לפי נתוני 2020, טאיוואן היתה המדינה שייצרה הכי הרבה שבבים בעולם, כאשר המשקל המשותף של תעשיות השבבים בסין ובטאיוואן היה 37% מכל ייצור השבבים בעולם – פי שלושה מהמשקל של ארצות הברית.

בעיקר בזכות TSMC, טאיוואן היא המובילה העולמית בייצור רכיבי IC (שבבים שאינם מעבדי CPU) בטכנולוגיות מתקדמות, ואחראית ל-63% מהייצור של שבבים בעלי רוחב צומת קטן מ-10 ננומטר. שאר ה-37% מיוצרים בקוריאה על-ידי סמסונג. טאיוואן מחזיקה ב-22% מהייצור העולמי של רכיבי IC בפרוסות סיליקון של 300 מ"מ, ומדורגת רק אחרי קוריאה האחראית לכ-25% מהייצור העולמי שלהם. בצפון אמריקה, לשם המחשה, מיוצרים רק 11% מהשבבים האלה.

התעשייה הטאיוואנית היא מאוד פטריוטית: 90% ממפעלי ייצור השבבים נמצאים בבעלות חברות טאיוואניות. המפעלים בבעלות זרה הנמצאים בטאיוואן הם רק מפעל קטן של 150 מ"מ בבעלות חברת Diodes ושני מפעלי 300 מ"מ של Micron המייצרים זכרונות DRAM. אולם הנתונים האלה מגמדים את ההשפעה המרכזית של טאיוואן על התעשייה העולמית: כ-80% ממפעלי ייצור השבבים בטאיוואן נמצאים בידי חברות המספקות שירותי ייצור שבבים. להערכת IC Insights, קבלניות הייצור המקומיות, שהן חברות כמו TSMC, UMC, Powerchip, Vanguard ועוד, אחראיות ב-2021 לכ-80% מהייצור העולמי בקבלנות משנה (pure-play foundry).

סין תספוג נזקים לטווח קצר בלבד

הסיכום של IC Insights מבהיל: "בשורה התחתונה – אין כיום מקום שהוא יותר חשוב מטאיוואן בתחום ייצור רכיבי IC.  סין לא מצליחה לייצר שבבים מתקדמים עבור מערכות האלקטרוניקה שלה, והיא מאמינה שתוכל לפתור את הבעיה הזאת רק באמצעות איחוד עם טאיוואן – שייעשה בכל אמצעי שיידרש. בטווח הקרוב, השתלטות צבאית על טאיוואן תפגע בכלכלות של סין ושל טאיוואן. השאלה היא מה הנזק שסין מוכנה לספוג כדי להבטיח שליטה מוחלטת וארוכת שנים בתעשיית השבבים העולמית".

צריך לזכור שעדיין אין פעולות איבה בטאיוואן. למרות ש-IC Insights נחשבת לחברה אמינה מאוד בתחום נתוני השוק של תעשיית השבבים, היא לא נחשבת למומחית בגיאופוליטיקה. היא גם לא מספקת מידע על המקורות שהביאו אותה למסקנות הקודרות שפירסמה השבוע. יחד עם זאת, היא מבטאת חששות כבדים המקננים בקרב רבים. לא בטוח שתעשיית השבבים היא הגורם שיעמוד מאחורי מלחמה בטאיוואן – אבל אם תפרוץ מלחמה – היא תשנה מן היסוד את תעשיית השבבים העולמית.

ספינת טילים אמריקאית מול חופי טאיוואן. אוגוסט 2021. מבחינת ארה"ב פלישה לטאיוואן היא אסון לאומי
ספינת טילים אמריקאית מול חופי טאיוואן. אוגוסט 2021. מבחינת ארה"ב פלישה לטאיוואן היא אסון לאומי

חברת TSMC תייצר שבבי 3 ננומטר עבור אינטל ואפל

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: קו ייצור שבבים בחברת TSMC. מקור: Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.

חברת אינטל (Intel) וחברת אפל (Apple) צפויות להיות החברות הראשונות שיוציאו לשוק שבבים אשר ייוצרו על-ידי TSMC הטאיוואנית בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך דיווח בסוף השבוע העיתון Nikkei Asia. העיתון מסר ששתי החברות מבצעות כעת בדיקות של התהליך במפעל של TSMC, כאשר אינטל מתכננת לייצר באמצעותו מעבדים עבור הדור הבא של מחשבים ניידים ומרכזי נתונים, ואילו חברת אפל מעוניינת לייצר מעבדים עבור טאבלטים חדשים ממשפחת iPad.

ככל הנראה הייצור ההמוני עבור שתי החברות יתחיל בשנה הבאה. בחודש שעבר הודיעה TSMC שהיא תתחיל בייצור המוני של שבבי 3 ננומטר (N3) במחצית השנייה של שנת 2022. הטכנולוגיה החדשה תתבסס על טרנזיסטורים מסוג FinFET. בהשוואה לתהליך של 5 ננומטר (N5), היא תספק שיפור של 15% בביצועים, חיסכון של 30% בצריכת ההספק, ושיפור של 70% ברמת הצפיפות של הטרנזיסטורים בשבב. לפי ההערכות, השבבים המיועדים לטלפונים החדשים של אפל (iPhone) ייוצרו על-ידי TSMC בתהליך של 4 ננומטר (N4), המהווה למעשה שיפור של תהליך 5 ננומטר הקיים. לפי ההערכות, TSMC צפויה להתחיל בייצור ניסיוני של שבבי 4 ננומטר לקראת סוף 2021, ולהתחיל בייצור סדרתי במהלך 2022.

עד לאחרונה החזיקה אינטל באסטרטגיית ייצור עצמית שלפיה רק היא מייצרת את השבבים שהיא מפתחת ומוכרת. אולם הקשיים של אינטל בפיתוח טכנולוגיות ייצור קטנות יותר מ-10 ננומטר מאלצים אותה לעבוד עם קבלני ייצור המשלימים את יכולת הייצור שלה. בחודש אוקטובר 2020 הודיעה אינטל על דחייה נוספת בהשקת מעבדי 7 ננומטר לשנת 2023. הדחייה הציבה אותה בפיגור משמעותי לעומת המתחרות העיקריות, AMD ואנבידיה, שכבר הוציאו לשוק מעבדים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר.

בחודש מרץ 2021 הכריז מנכ"ל אינטל, פט גלסינגר, על אסטרטגיית IDM 2.0 המבוססת על שלושה מרכיבים: ייצור עצמי במפעלי החברה, ייצור מוצרים של אינטל אצל קבלניות ייצור חיצוניות, ומתן שירותי ייצור ללקוחות צד שלישי. במסגרת הזאת הוא אמר שאינטל תשתף פעולה עם TSMC בייצור מעבדים למחשבי קצה ושרתים, ובמקרה הצורך גם בשירותי הייצור של Globalfoundries ו-UMC. גלסינגר: "המטרה היא לספק ללקוחות מוצרים מובילים בלא קשר לשאלה היכן הם מיוצרים". לאחרונה דיווחה סוכנות בלומברג ש-TSMC מוכנה להעמיד לרשות אינטל מפעל שהיא מקימה בעיר Baoshan, שיעסיק כ-8,000 עובדים.

TSMC תשקיע 120 מיליארד דולר בתשתיות ייצור

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בשלוש השנים הבאות תשקיע חברת TSMC הטאיוואנית כ-30 מיליארד דולר בשנה בבניית יכולת ייצור בטכנולוגיות חדשות, בהן טכנולוגיתו ייעודיות לתעשיית השבבים, טכנולוגיות לשבבים תלת מימדיים והבאה לייצור המוני של רכיבים בתהליך ייצור של 3 ננומטר. כך גילה היום (ד') מנכ"ל חברת TSMC, ד"ר סי.סי. וויי (בתמונה למעלה), בכנס הטכנולוגיה השנתי של החברה. מדובר בהשקעה הגדולה ביותר בתעשיית השבבים המתבצעת על-ידי חברה פרטית. חברת TSMC היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם. היא מעסיקה 57,000 עובדים ובשנת 2020 הסתכמו מכירותיה בכ-47.7 מיליארד דולר – יותר מ-10% מכלל המכירות של תעשיית השבבים העולמית.

בהרצאת המבוא שלו תאר ד"ר וויי סדרת מהלכים רחבי היקף ש-STMC מתכננת לבצע בשלוש השנים אשר תהיה להם השפעה עמוקה על כל תעשיית השבבים העולמית. וויי: "הרבה אנשים הספידו את חוק מור, אולם אנחנו ממשיכים לשמור על תוקפו. כעת אנחנו נמצאים בתהליך מעבר מייצור המוני בגיאומטריה של 7 ננומטר לייצור בגיאומטריה של 5 ננומטר, ובקרוב אנחנו ניכנס לייצור המוני בגיאומטריה של 3 ננומטר. כל דור כזה משפר את היעילות ומפחית את צריכת האנרגיה של הרכיבים.

"המעבר מתהליך של 7 ננומטר (N7) לתהליך של 5 ננומטר (N5) מספק מהירות עבודה גבוהה יותר ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה של השבבים והגדלה של 80% ברמת הצפיפות של המעגלים הלוגיים. המעבר מ-5 ננומטר לתהליך של 3 ננומטר (N3) ייתן יתרונות דומים: מהירות גבוהה ב-15%, חסכון של 30% בצריכת האנרגיה והגדלה נוספת של הצפיפות ב-70%". לדבריו, מפעל הייצור שהחברה מקימה כעת באריזונה, ארה"ב ייצר שבבי 5 ננומטר, כאשר החברה מתכננת להציג תחילת ייצור של 3 ננומטר כבר בסוף שנת 2022.

שימור חוק מור ברמת המארז

במקביל למאמץ האנכי במזעור השבבים, חברת TSMC מבצעת גם מהלך רוחבי: היא ביצעה שיפור של טכנולוגיית ה-7 ננומטר הקיימת והכריזה על תהליך N6RF, אשר פותח לצורך ייצור רכיבי תקשורת אלחוטיים הנדרשים במערכות ובאבזרים המקושרים אל תשתיות הדור החמישי (5G) ומערכות תקשורת אלחוטיות בתקני Wi-Fi 6/6E. במקביל, היא מפתחת גרסה חדשה של טכנולוגיית 5 ננומטר, בשם N5A, המיועדת ארך ורק לייצור רכיבים עבור תעשיית הרכב ועומדת בדרישות המיוחדות של תעשיית הרכב.

מאמץ רוחבי אחר הוא בתחום המארזים, חברת TSMC השלימה לאחרונה תהליך שבו היא ריכזה את כל הידע שלה בתחום מארזי השבבים והגדירה טכנולוגיית מארזים בשם 3DFabric, אשר מאפשרת לה לייצר רכיבים תלת-מימדיים באמצעות צירוף פרוסות סיליקון נפרדות למערכים אופקיים ואנכיים (3D Packaging). לדברי וויי, במהלך 2022 יהיו כל הטכנולוגיות האלה מוכנות לייצור המוני באמצעות חמישה מפעליי ייצור אשר יתעסקו אר ורק בייצור רכיבי 3DFabric.

TSMC מציעה להעמיד לרשותה של אינטל מפעל ייצור ב-4 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י yochais

בתמונה למעלה: פאב-18 של חברת TSMC

רשת בלומברג מדווחת שאינטל מנהלת מגעים עם קבלניות ייצור השבבים TSMC וסמסונג, לגבי ייצור חלק ממוצריה המתקדמים ביותר. כזכור, אינטל הודיעה באוקטובר על דחייה נוספת בהשקת מעבדי 7 ננומטר לשנת 2023, בשל עיכובים בפיתוח תהליך הייצור. הדחייה הציבה את אינטל בפיגור משמעותי לעומת מתחרותיה העיקריות בתחום המעבדים, AMD ואנבידיה, שכבר הוציאו לשוק מעבדים המיוצרים בגיאומטריה של 7 ננומטר. מאינטל נמסר ל-Techtime ש"החברה לא מגיבה לשמועות או ספקולציות".

ראוי לציין שאינטל נעזרת זמן רב בהיקף מוגבל של שירותי ייצור חיצוניים. כך למשל באוקטובר 2020 היא הכריזה על תחילת הייצור של המעבד הגרפי Xe-HPG, אשר מיוצר ב-TSMC. אינטל עדיין מתלבטת אם להוציא לפועל את המהלך שיסייע לה להדביק את הפער, או להמתין לשיפורים בתהליכי הייצור שלה עצמה. החברות TSMC וסמסונג הן שתי קבלניות הייצור היחידות בעולם המייצרות שבבים בגיאומטריה של 7 ננומטר. כיום הן מפתחות תהליכי ייצור בגיאומטריות זעירות יותר, כמו 5 ננומטר ו-3 ננומטר.

בידיעה נמסר ש-TSMC מציעה לאינטל קווי ייצור של 4 ננומטר, שהוא תהליך שהיא חשפה ביוני 2020 אשר מהווה שלב ביניים וכולל שיפורים בטכנולוגיית 5 ננומטר. החברה צפויה להתחיל בייצור ניסיוני של שבבי 4 ננומטר לקראת סוף 2021, ולהתחיל בייצור סדרתי במהלך 2022. במידה ואכן אינטל תבחר ב-TSMC, קבלנית הייצור הטאיוואנית מוכנה להעמיד לרשותה של אינטל את הקומפלקס החדש שהיא מקימה בעיר Baoshan, שיעסיק כ-8,000 מהנדסים ויכלול גם מרכז פיתוח.

אינטל תמשיך לייצר שבבים. שוקלת ייצור זמני אצל קבלני משנה

אולם אינטל אינה מתכננת לבצע מהפך במודל העסקי שלה. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, הבהיר במהלך הכנס הטכנולוגי של קרדיט סוויס שהתקיים בדצמבר 2020, שאינטל תמשיך להיות יצרנית בעלת קווי ייצור (IDM). סוואן: "אנחנו נשקיע בטכנולוגיות ייצור של 7 ננומטר, של 5 ננומטר ושל 3 ננומטר. מהבחינה הזאת, מפת הדרכים שלנו מאוד ברורה עד לשנת 2024". הוא הבהיר שהחברה בוחנת ייצור זמני של חלק ממעבדי ה-CPU שלה אצל קבלני משנה, כדי לשמור על קצב קבוע של הבאת מוצרים חדשים לשוק.

המהלכים שאינטל תנקוט ייקבעו על-פי שלושה קריטריונים מרכזיים. סוואן: "יש לנו מוצרים חדשים טובים ואנחנו צריכים לוודא שהם יגיעו ללקוחות ב-2023. שנית, אנחנו מבצעים הערכה שוטפת של טכנולוגיית התהליך שלנו והערכה שוטפת של טכנולוגיות התהליך של אחרים, ובודקים מהי ההשפעה שלהן על ביצועי המוצרים שנספק ללקוחות בתקופה הזאת, ושלישית, מה הן ההשלכות הכלכליות של ייצור עצמי או ייצור אצל קבלני משנה של המוצרים הספציפיים".

מכיוון שמדובר במעבדי CPU שייצאו לשוק בשנת 2023, מדובר בייצור חיצוני בטכנולוגיה מתקדמת. סוואן הבהיר שההחלטה הסופית צריכה להתקבל ממש בשבועות הקרובים: "ההחלטה תושפע מקיבולת הייצור שאנחנו והאחרים יוכלו להקצות לשנת 2023, ופירוש הדבר שהיא תתקבל במהלך הרבעון הראשון של 2021, בסביבות ינואר".

קר גידור נכנסת לתמונה

הסוגיה הזאת קיבלה תהודה רבה לפני כשבועיים, כאשר מנכ"ל קרן הגידור הניו-יורקית Third Point LLC (שרכשה מניות אינטל בסכום של כמיליארד דולר), עומר אישראק, שלח מכתב ליו"ר אינטל ובו דרש מאינטל לנקוט צעדים מיידיים על-מנת להשיב את החברה למעמדה המוביל בתחום המעבדים למחשבי PC ולמרכזי נתונים. בין השאר הוא מציע לחברה לעבור למודל של חברת fabless, בדומה לחברות כמו AMD, קואלקום ואנבידיה, אשר השבבים שלהן מיוצרים באמצעות קבלניות ייצור חיצוניות.

5 ננומטר מהווה כבר 8% מהכנסות TSMC

פורסם בתאריך ע"י yochais

קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC ממשיכה לבסס את עליונותה הכמעט בלתי מעורערת בתהליכי הייצור המתקדמים. דו"ח החברה לרבעון השלישי, שפורסם בסוף השבוע שעבר, מגלה כי הכנסותיה מהתהליכים המתקדמים (16 ננומטר ומטה) מהווים כבר 61% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-54% ברבעון הקודם. שירותי הייצור ב-7 ננומטר מהווים יותר משליש (35%) ואילו שירותי הייצור ב-5 ננומטר, ש-TSMC החלה להציע רק בחודשים האחרונים, מהווה כבר 8% מההכנסות.

מלבד סמסונג, TSMC היא קבלנית הייצור היחידה המציעה שירותי ייצור בגיאומטריות של 7 ננומטר ומטה, והודות לכך היא נהנית מיתרון טכנולוגי מובהק בייחוד בתחומים הצומחים של מחשוב עתיר-ביצועים (HPC) ודור חמישי, שבהם נעשה שימוש הולך וגובר בתהליכי הייצור הללו והם הופכים להיות מנועי הצמיחה הראשיים של TSMC. ואמנם, הכנסות החברה ברבעון השלישי של 2020 הסתכמו ב-12.1 מיליארד דולר, צמיחה של 16.9% בהשוואה לרבעון השני. ברבעון הבא צופה החברה עלייה של 3.4% בהכנסות להיקף של 12.4-12.7 מיליארד דולר, ובסך הכול הכנסותיה ב-2020 צפויות להיות גבוהות בכ-30% בהשוואה ל-2019.

בהיותה קבלנית הייצור (foundry) הגדולה בעולם, המספקת שירותי ייצור לחברות השבבים הגדולות בעולם כמו אנבידיה, AMD ואפל, ביצועיה של TSMC מהווים סימן מעודד עבור שוק הסמיקונדקטור כולו לקראת הדו"חות הרבעוניים שצפויים להתפרסם בשבועות הקרובים.  

תמהיל ההכנסות לפי שוקי-קצה משקף את מגמות המקרו בשוק: על רקע השקת מכשירי הדור החמישי הראשונים של אפל, ההכנסות משוק הסמארטפונים עלו ב-12%, והוא מהווה את שוק היעד הגדול ביותר ואחראי לכ-46% מהמכירות. תחום המחשוב עתיר-ביצועים רשם עלייה של 25% ומהווה 37% מסך הכנסות החברה.  תחום ה-IoT עלה ב-23% ומהווה 9% מכלל ההכנסות. מנגד, ההתדרדרות בשוק הרכב נמשכת, וברבעון השלישי הכנסותיה של TSMC משוק האוטומוטיב ירדו ב-23% ומהוות כעת רק 2% מכלל ההכנסות.

בשיחת הוועידה לאחר פרסום הדו"ח אמר מנכ"ל TSMC סי. סי. וואיי (C.C Wei) כי משבר הקורונה מאיץ תהליכים של טרנספורמציה דיגיטלית. "יישומי HPC ודור חמישי מגדילים את תכולת המוליכים-למחצה. אנחנו מעריכים כי שוק השמיקונדקטור יצמח השנה סביב 5% ואילו שוק קבלנות הייצור (foundry) יצמח בכ-20%. היתרון הטכנולוגי שלנו איפשר לנו למנף את המגמות הגדולות של מחשוב עתיר-ביצועים ודור חמישי."

מנכ"ל TSMC: "במחצית 2022 נתחיל בייצור המוני של 3 ננומטר"

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: מנכ"ל TSMC העולמית, וויי. מזעור המארז הוא חלק בלתי נפרד מתהליך מזעור השבבים

חברת TSMC מרחיבה את היקף הייצור בטכנולוגיות חדשות ונערכת לייצור סדרתי של רכיבים בטכנולוגיות 5 ננומטר ו-3 ננומטר. כך גילה היום (ג') מנכ"ל TSMC העולמית, סי.סי. וויי ( C.C. Wei) במהלך המפגש השנתי המקוון הראשון של החברה באירופה. לדבריו, החברה כבר ייצרה יותר ממיליארד רכיבים בתהליך N7 ברוחב צומת של 7 ננומטר, וכרגע היא מתחילה בייצור ההמוני של טכנולוגיית 5 ננומטר בפאב-18 בטאיוואן, המעסיק כ-9,000 עובדים.

הפאב הזה גם ייצר את הרכיבים החדשים של חברת NXP המיועדים לתעשיית הרכב, אשר ייוצרו בתהליך של 5 ננומטר. במקביל, החברה נמצאת בשלבי הסיום של תהליך ביניים ברוחב צומת של 4 ננומטר (N4) אשר מיועד להכנס לייצור המוני ברבעון האחרון של 2021. לדברי ווי, TSMC נחושה לשמור על מעמד מוביל בתחום טכנולוגיות הייצור ומתכננת להתחיל את הייצור ההמוני של רכיבים בטכנולוגיית 3 ננומטר כבר במחצית השנייה של שנת 2022.

תהליכי הייצור המתקדמים הפכו למנוע צמיחה

האסטרטגיה הזאת הוכיחה את עצמה: ברבעון השני של 2020 צמחו המכירות של TSMC בכ-34% והסתכמו בכ-10.4 מיליארד דולר. בתקופה הזאת היה אחראי תהליך ה-7 ננומטר לכ-36% מההכנסות, ותהליך ה-16 ננומטר לכ-18% מההכנסות. החברה מגדירה את כל התהליכים הקטנים מ-16 ננומטר (כולל) בשם Advanced Technologies, ומסרה שהם היו אחראים לכ-54% ממכירותיה ברבעון. החברה צופה להמשיך בצמיחה, ולהגיע ברבעון השלישי להיקף מכירות של 11.2-11.5 מיליארד דולר.

פאב-18 של TSMC המייצר רכיבים בתהליך של 5 ננומטר
פאב-18 של TSMC המייצר רכיבים בתהליך של 5 ננומטר

מעניין לציין ש-TSMC בחרה להציג את חברת DSPG הישראלית כלקוח לדוגמא, לצד החברות האירופיות NXP, STMicroelectronics ו-AMS האוסטרית. במסגרת הזאת הודיעה TSMC שהיא מייצרת את שבבי SmartVoice של DSPG הכוללים מודולי בינה מלאכותית ומיוצרים בתהליך של 22 ננומטר. אלא שתהליך הפיתוח של טכנולוגיות חדשות אינו מתמצה במיזעור גודל השבבים. וויי סיפר שהחברה פיתחה תהליך ייצור חדש בשם N12e עבור רכיבים חסכוניים מאוד בהספק.

תהליך N12e מיועד בעיקר ליישומי IoT ולשימוש במוצרים המתחברים אל רשתות 5G ויחליף את תהליך 22ULL (שבו מיוצרים רכיבי העיבוד הקולי של DSPG). הוא מבוסס על שיפור של תהליך הייצור של טרנזיסטורי FinFET בגיאומטריה של 16 ננומטר, ומספק שיפור של 76% בצפיפות ושל 55% בצריכת ההספק.

TSMC נכנסת לזירת המארזים

וויי: "היכולת לבנות מארזים ורכיבים תלת-מימדיים הפכה לחלק בלתי נפרד מתהליך המיזעור בתעשיית השבבים. אנחנו מפתחים כעת טכנולוגיות שונות המאפשרות לחבר פרוסות סיליקון שונות במבנים תלת-מימדיים, ואיחדנו את כל הפעילויות האלה תחת מנגנון אחד הנקרא 3DFabric". המותג החדש כולל טכנולוגיות אריזה תלת-מימדיות שונות שפותחו בחברה, בהן: Chip-on-Wafer-on-Substrate, Integrated Fan Out, Chip on Wafer ו-Wafer-on-Wafer.

במהלך הזה TSMC מוכיחה שהיא לא זונחת את הציר השני של התחרות, המובל כיום על-ידי אינטל וסמסונג, של מארזים מתקדמים וצפופים מאוד. בסך הכל, ההשקעות בציוד ובתהליכי ייצור חדשים צפויות להסתכם בכ-16-17 מיליארד דולר בשנת 2020 כולה. וויי: "ההצלחה שלנו מבוססת על האמון של הלקוחות, ולכן לעולם לא נתחרה בהם".

מחדל ה-7 ננומטר של חברת אינטל

פורסם בתאריך ע"י Techtime

בתמונה למעלה: מנכ"ל אינטל, בוב סוואן. "גילינו  תקלה בתהליך הייצור"

הדו"ח הרבעוני של אינטל שפורסם בסוף השבוע נראה מצויין יחסית לשנת הקורונה: עלייה של 19.5% במכירות בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד, להיקף של כ-19.7 מיליארד דולר ותחזית מכירות שנתית של 75 מיליארד דולר בהשוואה לתוצאות שיא של 72 מיליארד דולר בשנת 2019 כולה. אומנם היו תחומים שנפגעו קשה מהמשבר הגלובלי, כמו ירידה של 32% במכירות מוצרי IoT ו-27% במוצרים של מובילאיי, אולם בתחומי המפתח הגדולים, החברה הפגינה צמיחה מרשימה: עלייה של 7% במכירת מעבדי PC  להיקף של 9.5 מיליארד דולר, ועלייה מרשימה של 43% במכירות לשוק מרכזי הנתונים, להיקף של 7.1 מיליארד דולר.

המעבר ל-7 ננומטר נדחה שנית

אלא שמיד לאחר פרסום הדו"ח צנחה מניית אינטל בנסד"ק ביותר מ-16%, כאשר מניית AMD, המתחרה המרכזית שלה בתחום המעבדים, מזנקת ביותר מ-13% ומניית TSMC מזנקת בכ-8.6%. מאחורי התופעה הזאת עומד כשלון גדול מאוד: אובדן ההובלה הטכנולוגית בתהליכי ייצור שבבים, אשר מעכב את כניסתה לטכנולוגיית ייצור חדשה ברוחב צומת של 7 ננומטר, ושולח אותה להזמין ייצור אצל קבלני משנה. מדובר בשני תחומי הדגל של החברה: ייצור עצמי וטכנולוגיית תהליך מובילה היו שני הגורמים המרכזיים שבזכותם היא שמרה כמעט 30 שנה ברציפות על מעמד יצרנית השבבים הגדולה בעולם.

מניית אינטל בנסד"ק בשבוע האחרון. מקור: yahoo!finance
מניית אינטל בנסד"ק בשבוע האחרון. מקור: yahoo!finance

כואב במיוחד הוא הכישלון בתחום טכנולוגיית הייצור החדשה. מנכ"ל אינטל, בוב סוואן, פירסם ביחד עם הדו"ח הצהרה מיוחדת שבה הסביר שמפת הדרכים של אינטל בתחום ה-7 ננומטר מתעכבת ב-12 חודשים, ושהיא נדחית בחצי שנה נוספת. סוואן: "אנחנו רואים תזוזה של 6 חודשים באספקת מעבדי CPU מבוססי 7 ננומטר ביחס לתחזית האחרונה. גילינו תקלה בתהליך שפגעה בתפוקה, זיהינו את שורשיה ואנחנו מאמינים שלא יהיו מכשולים נוספים. כעת אנחנו מעריכים שמעבדי ה-PC הראשונים בתהליך 7 ננומטר ייצאו לשוק בסוף 2022 או בתחילת 2023, ומעבדי השרתים ייצאו לשוק במחצית הראשונה של 2023".

מדובר בפיגור לא אופייני לאינטל: חברת TSMC, לשם המחשה, נמצאת עמוק בטכנולוגיה החדשה. היא משמשת לייצור מעבדים של אנבידיה ושל AMD, וכבר היתה אחראית ליותר משליש מהכנסות החברה (36%) ברבעון השני 2020. גם סמסונג החלה בייצור שבבי 7 ננומטר, ושתי החברות האסיאתיות מתחרות כיום מי תהיה הראשונה שתייצר שבבים בטכנולוגיית 5 ננומטר. בינתיים נראה שסמסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות הפעילות ב-5 ננומטר וצפויות לחלוש באופן בלעדי על השוק הזה.

תפנית אסטרטגית בתחום הייצור העצמי

סוואן הודה שייתכן שהחברה לא תעמוד ביעד: "ביצענו השקעה בתוכניות מגירה להתמודדות עם אי-ודאויות נוספות במועדי הייצור". וכאן סוגיית ה-7 ננמוטר הופכת חלק מבעיה רחבה יותר, של מחסור בקיבולת ייצור. הבעיה הורגשה כבר ב-2019, אולם החריפה דווקא בגלל משבר הקורונה אשר ייצר ב-2020 ביקוש חריג למעבדי מחשבים ומעבדי שרתים. בשיחה עם האנליסטים דיבר מנהל קשרי המשקיעים בחברה, טריי קמפבל, בגילוי לב: "בעולם מושלם אנחנו מספקים את המוצרים המובילים שלנו בטכנולוגיית הייצור שלנו. אולם כיום המוקד שלנו הוא בהובלה בתחום המוצרים, כלומר אם נזדקק לטכנולוגיית ייצור של מישהו אחר, אנחנו מוכנים לעשות זאת, ולחסוך בהוצאה הכרוכה בהקמת מפעל בטכנולוגיה ישנה או בטכנולוגיה החדשה ביותר".

בתוך הפאב של אינטל בהילסבורו, אורגון. תשתית הייצור הגלובלית של החברה כוללת 6 מפעלים לייצור שבבים, כולל המפעל בקרית גת, ועוד ארבעה מפעלים לאריזת השבבים ולבדיקתם
בתוך הפאב של אינטל בהילסבורו, אורגון. תשתית הייצור הגלובלית של החברה כוללת 6 מפעלים לייצור שבבים, כולל המפעל בקרית גת, ועוד ארבעה מפעלים לאריזת השבבים ולבדיקתם

בוב סוואן, נתן הסברים נוספים לאנליסטים המופתעים. "במידה ונחליט לבצע את כל הייצור באינטל, ההשקעה ב-10 ננומטר תהיה קצת יותר גדולה מאשר ב-7 ננומטר. במידה ונחליט להישען יותר על ייצור במיקור חוץ, נשקיע קצת יותר בייצור ל-10 ננומטר – והרבה פחות ב-7 ננומטר. הלקח שלמדנו בפיתוח תהליכי 10 ננומטר, הוא שבמידה שהתהליך החדש לא מתקדם כפי שציפינו, אנחנו צריכים להבטיח שהדבר לא יפגע בקצב הוצאת המוצרים החדשים, באמצעות הישענות על יכולת הייצור של מישהו אחר". למעשה, הוא רומז שאינטל מתכננת להשקיע את רוב המשאבים בהרחבת הייצור ב-10 ננומטר, ושוקלת ברצינות להעביר מרכיב משמעותי מהייצור ב-7 ננומטר, או אולי את רובו, לקבלנים חיצוניים – ככל הנראה סמסונג הקוריאנית ו/או TSMC הטאיוואנית.

מתקפת סייבר השביתה את כל הפאבים של חברת X-Fab הבלגית

פורסם בתאריך ע"י yochais

בתמונה למעלה: מפעל הייצור של X-Fab בגרמניה. מקור: X-Fab

בתחילת החודש נאלצה קבלנית הייצור הבלגית X-Fab להשבית את מערכות המידע ואת קווי הייצור בכל ששת מפעליה בבלגיה, גרמניה, מלזיה וארצות הברית, לאחר שנפלה קורבן למתקפת סייבר. בשבוע שעבר, כ-7 ימים לאחר המתקפה, הודיעה החברה שהיא חידשה את הפעילות באחד ממתקני הייצור, ושהיא צפויה במהלך השבוע הקרוב לחדש את הפעילות בשאר המפעלים. "המטרה הראשונה במעלה כעת היא לחזור לפעילות ייצור מלאה, ולאחר מכן לאושש את יתר מערכות המידע", מסרה.

החברה דיווחה שהמתקפה לא הסבה נזק כספי משמעותי, אך הודתה כי מועד האספקה של חלק מההזמנות יידחה לרבעון האחרון 2020, ושהיא דוחה את מועד פרסום דו"ח הרבעון השני מיולי לסוף אוגוסט. בעקבות אירוע הסייבר, הדמימה X-Fab את פעילות החברה למשך שבועיים. במקור, המהלך תוכנן להתבצע בסוף הרבעון כחלק מצעדי חיסכון הננקטים עקב משבר הקורונה.

חברת X-Fab מתמחה בייצור רכיבים אנלוגיים בטכנולוגיות MEMS ו-CMOS בגיאומטריות של 0.13µm-1.0µm למגזרי המדיקל, התעשייה, האוטומוטיב והצריכה. קיבולת הייצור שלה היא כ-100 אלף פרוסות של 200 מילימטר בחודש. החברה מעסיקה כ-3,800 עובדים ומכירותיה בשנת 2019 הסתכמו בכ-500 מיליון דולר.

סכנה לקניין הרוחני

בדיקה שערכה החברה העלתה כי היתה זאת מתקפת כופרה מסוג maze, שבה התוקף מצפין את המידע של המותקף ודורש כופר כספי, בדרך כלל במטבעות דיגיטליים, על-מנת להסיר את ההצפנה ולאפשר למשתמש גישה מחודשת אל המידע שלו. בשיחה עם Techtime הסביר ליאור פרנקל, מייסד ומנכ"ל חברת הסייבר התעשייתי Waterfall, שמתקפת maze היא מתקפת כופר מסוכנת ביותר ומציבה איום ממשי על הקניין הרוחני של הפאב.

פרנקל: "מעצם העובדה שהם ניתקו וסגרו מיידית את כל אתרי הייצור, ניתן להבין שהנוזקה נכנסה גם לתוך רשתות הייצור שלהם (OT – Operational Network). בתקיפת maze המידע המוצפן נשלח מחוץ לארגון, אל שרתים הנמצאים בשליטת התוקפים. פירוש הדבר שהאיום כאן הוא כפול: אם לא תשלמו, לא רק שהחברה מושבתת – אלא שגם כל הקניין הרוחני והמידע שלה יופצו ברשת. כך ששיחזור המידע מגיבוי, לא מספק פתרון הולם למקרה הזה".

גם TSMC הותקפה על-ידי האקרים

תקיפת X-Fab ממחישה עוצמת סיכוני הסייבר בתעשייה. הממשק הגובר בין המערכות התפעוליות (OT) לבין מערכות המידע והרשת החיצונית (IT), כחלק מהטרנספורמציה הדיגיטלית של תחום ה-Industry 4.0, מאפשר שימוש במערכות חכמות יותר של אוטומציה, ניהול-מרחוק ואנליטיקה, אך גם חושף את הרשת הפנימית בפני מתקפות מבחוץ.

בעולם הארגוני מתבטא הנזק של תקיפות סייבר בעיקר בגניבת מידע – אולם בעולם התעשייתי מתקפה עשויה להשבית כליל את פעילות המפעל – ולעיתים גם לסכן חיי אדם. "מפעלים אשר רשתות הייצור שלהם נגישות לאינטרנט, ישירות או דרך הרשת הארגונית, נמצאים תחת איום תמידי של תקיפות סייבר. אין פיירוול שלא ניתן לתקיפה, ובסביבות ייצור תעשייתיות אם הנוזקה חדרה לתוך הרשת שלך, הנזק עשוי להיות חמור".

"מפעלי ייצור רגישים יותר ממפעלים תעשייתיים"

אין זו מתקפת הסייבר הראשונה על פאב בתעשיית השבבים. באוגוסט 2018 הותקפה גם TSMC, קבלנית הייצור הגדולה בעולם, במתקפת כופרה שחדרה לתוך קווי הייצור שלה. בעקבות הפריצה נאלצה TSMC להשבית שלושה מפעלים למשך שלושה ימים. הנזק הכספי היה ניכר ונאמד, לפי החברה, בכ-180 מיליון דולר – כ-2% מהכנסות החברה באותו רבעון.

מבדיקה שערכה החברה עלה כי הפריצה נבעה מאי-עמידה בנהלי בטיחות המידע של הארגון (SOP), כאשר אחד ממנהלי קו הייצור חיבר ציוד חדש לרשת הפנימית מבלי לבצע סריקת וירוסים. מרגע שהמחשב החדש הופעל הווירוס התפשט בכל הרשת התעשייתית ואף הדביק מפעלים מרוחקים שהיו מחוברים לאותה רשת.

פרנקל מסביר כי סקטור מפעלי הייצור רגיש אף יותר מהסקטור התעשייתי הכללי. "פאבים רבים שמחוברים לרשת. אולם בגלל שמערכי הייצור במפעלי ייצור השבבים מכילים גם מידע מסחרי רגיש, החשש הוא גם משיבוש הייצור וגם מגניבת סודות מסחריים.

"לרוב החיבור נעשה 'בתום לב', מכיוון שמנהלי האבטחה מתחום ה-IT בארגונים הללו רגילים לסמוך על הפיירוולים שלהם, אך לא השכילו להפנים שהם לא מתאימים לסביבה התעשייתית". חברת ווטרפול דיווחה לא מכבר כי פתרון הסייבר שלה, הכולל חומרה ותוכנה, במכון טיפול השפכים שפד"ן.

למרות הקורונה, TSMC צופה צמיחה של 20% במכירות בשנת 2020

TSMC SEMICONDUCTORS FAB
פורסם בתאריך ע"י yochais

למרות משבר הקורונה, קבלנית הייצור הטאיוואנית TSMC חתמה את הרבעון השני של 2020 עם הכנסות של 10.38 מיליארד דולר, צמיחה של 34.1% בהשוואה לרבעון המקביל ב-2019 ועלייה קלה של 0.8% בהשוואה לרבעון הקודם. ברבעון הבא צופה החברה עלייה של 9.3% בהכנסות להיקף של 11.2-11.5 מיליארד דולר. בהיותה קבלנית הייצור (foundry) הגדולה בעולם, המספקת שירותי ייצור לחברות השבבים הגדולות בעולם כמו אנבידיה, AMD ואפל, ביצועיה מהווים סימן מעודד עבור שוק הסמיקונדקטור כולו.

בחברה מייחסים את הצמיחה למומנטום בעולמות הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים (HPC), שבהם יש לחברה יתרון טכנולוגי. ואמנם, הטכנולוגיה המתקדמת ביותר של TSMC כיום, 7 ננומטר, שבה מיוצרים המעבדים החדשים של אנבידיה ו-AMD למשל, ממשיכה לצבור תאוצה ותרמה ברבעון 2 כבר יותר משליש (36%) מהכנסות החברה. בסך הכל, תהליכי הייצור המתקדמים (16 ננומטר ומטה), היו אחראים לכ-54% מכלל הכנסות החברה.

שוק הרכב מתמוטט – שוק המחשבים החזקים תופס את מקומו

תמהיל ההכנסות לפי שוקי-קצה משקף את מגמות המקרו בשוק: ההכנסות משוק הסמארטפונים ירדו ב-4%, אך הוא עדיין מהווה את שוק היעד הגדול ביותר ואחראי לכ-47% מהמכירות. תחום הרכב רשם ירידה חדה של 13% והמכירות עבור מוצרי אלקטרוניקה צרכנית ירדו ב-5%. לעומת זאת, תחום המחשוב עתיד-ביצועים פיצה על הירידות במגזרים האחרים – ומכירותיו עלו בכ-13% וכיום הוא תופס כבר שליש מהכנסות TSMC.

בשיחת הוועידה עם משקיעים הביע מנכ"ל החברה, סי. סי. וואיי (C. C. Wei) אופטימיות לגבי המשך השנה. "למרות המגיפה, היתרון הטכנולוגי שלנו יאפשר לנו לצמוח אף מעבר לשיעור הגידול הכללי של תעשיית שירותי הייצור. אנחנו מאמינים שנוכל לצמוח ביותר מ-20% בשנת 2020. הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים יגדילו את תכולת הסמיקונדקטור בשוק. אנחנו דבקים ביעד שלנו – צמיחה ארוכת טווח של 5%-10% בשנה".

TSMC תייצר את שבבי ה-5 ננומטר לרכב של NXP

TSMC SEMICONDUCTORS FAB
פורסם בתאריך ע"י Techtime

חברת NXP תייצר את השבבים המתקדמים שלה עבור תעשיית הרכב בטכנולוגיית 5 ננומטר של חברת TSMC. החברה תאמץ את תהליך N5P, שהוא גרסה משופרת של תהליך ה-5 ננומטר המקורי של TSMC, אשר מספק חיסכון של 40% בהספק , ושיפור של 20% במהירות, בהשוואה לתהליך 7 ננומטר של TSMC. שתי החברות ישתפו פעולה בייצור רכיבי SoC בכל מגוון הפתרונות של NXP לתעשיית הרכב, כאשר בשלב הראשון הן יבצעו  המרה פלטפורמת S32 של NXP, הכוללת מעבדים ומיקרו-בקרים ממונעים, לטכנולוגיית 5 ננומטר. המטרה היא לספק את הרכיבים הראשונים ללקוחות כבר בשנת 2021.

חברת NXP תהיה אחת מהלקוחות הראשונים של טכנולוגיית N5P, המבוססת על שימוש בטרנזיסטורי FinFET ואשר תתחיל להיכנס לייצור בשבועות הקרובים. חברת TSMC הטאיוואנית נמצאת בתחרות הדוקה מול סמסונג במירוץ ה-5 ננומטר. בחודש שעבר הודיעה סמסונג על הרחבת מפעל ה-7 ננמוטר שלה בקוריאה, ותחילת הייצור כבר השנה של שבבים בטכנולוגיות קטנות מ-7 ננומטר. החברה שילשה את היקפו של מפעל הייצור V1 בקוריאה, והכינה אותו לייצור שבבי 5/6 ננמוטר שיתחיל כבר השנה. במקביל, היא מתחילה לפתח את טכנולוגיית הדור הבא: 3 ננומטר.

סמסונג מסרה שטכנולוגיית ה-5 ננומטר שלה מציעה גידול של כ-25% בצפיפות הטרנזיסטורים, חיסכון של 20% בצריכת ההספק ושיפור של 10% בביצועים בהשוואה לטכנולוגיית 7 ננומטר. מאחר והתהליך החדש מתבסס על IP דומה לתתהליך ה-7 ננומטר של החברה שהושק באוקטובר 2018, לקוחות המייצרים כעת ב-7 ננומטר יוכלו לעבור בצורה פשוטה לתהליך החדש. 

מסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות שמפתחות קווי יצור ב-5 ננומטר והן צפויות לחלוש באופן בלעדי על השוק הזה. בשל משאבי העתק הדרושים כדי לפתח את התהליכים המתקדמים הללו, שאר קבלניות הייצור החליטו להתמקד בתהליכים האחרים. כך למשל, כבר באוגוסט 2018 הודיעה גלובל-פאונדריז שהיא זונחת את תוכנית הפיתוח של 7 ננומטר ומתרכזת בתהליכי 14 ו-28 ננומטר. אומנם גם אינטל הודיעה על כוונתה לפתח תהליך דומה, אך אינטל אינה מספקת שירותי ייצור לחברות שבבים חיצוניות אלא מייצרת רק את השבבים שלה עצמה.

TSMC משתמשת בציוד של נובה לפיתוח תהליך ייצור ב-3 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י yochais

קבלנית הייצור הטאייוונית TSMC עושה שימוש בפתרונות המדידה של נובה (Nova) מרחובות בכל אחד מתהליכי הייצור המתקדמים של החברה ב-7 ננומטר, 5 ננומטר ו-3 ננומטר. עד כה היה ידוע כי הציוד של נובה משמש בקווי הייצור ב-7 וב-5 ננומטר. כעת, מגלה מנכ"ל החברה איתן אופנהיים, כי TSMC בחרה בפתרונות החברה גם עבור תהליך הייצור ב-3 ננומטר, המצוי בשלבי פיתוח מתקדמים.

המנכ"ל חשף זאת בשיחת הוועידה עם המשקיעים שנערכה ביום חמישי שעבר לאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השלישי. "הביקוש הגדל לכלים שלנו בטכנולוגיות המתקדמות הינו תולדה של שיתוף הפעולה ההדוק שלנו עם אותו לקוח לאורך שנים רבות במעבר שלו בין טכנולוגיה לטכנולוגיה. כל שלושת התהליכים המתקדמים הלוו ימשיכו להניב עבורנו הכנסות גם ב-2020.". הכנסותיה של נובה ברבעון השלישי הסתכמו ב-52.5 מיליון דולר, ירידה של 18% בהשוואה לרבעון המקביל, בעיקר בשל ההאטה בקצב הצמיחה של שוק הזיכרונות, המהווה כ-60% מהכנסות החברה.

יש לציין כי נובה אינה נוקבת בשם המפורש של TSMC, אלא מתייחסת אל הלקוח כ"קבלנית הייצור המובילה בעולם". TSMC היא קבלנית הייצור הגדולה בעולם וחולשת על כ-60% מהשוק. יחד עם סמסונג, היא גם קבלנית הייצור היחידה שמשקיעה בפיתוח תהליכי ייצור מתחת ל-7 ננומטר. 3 ננומטר הוא תהליך הייצור המתקדם ביותר בתעשייה, ועד לפני מספר שנים ייצור המוני ברזולוציות כאלה נתפס על ידי רבים כבלתי אפשרי. בעולם ה-Foundry (ייצור שבבים בקבלנות משנה), TSMC וסמסונג הן היחידות שהינן בעלות המשאבים הכלכליים הנדרשים כדי להשקיע בהכשרת קווי ייצור בטכנולוגיות הללו.

ביקוש גבוה מהמצופה ל-7 ננומטר

TSMC החלה להציע ייצור המוני ב-7 ננומטר בתחילת 2019, וברבעון השלישי התהליך כבר היה אחראי לכ-27% מהכנסות החברה, הרבה מעבר למצופה על ידי TSMC. מירב הביקוש לתהליך מגיע מתחומי הדור החמישי, מחשוב עתיר-ביצועים ו-IoT. TSMC כבר מספקת ללקוחות נבחרים שירותי ייצור מוגבלים (Risk Production) ב-5 ננומטר, וצפויה להתחיל בייצור המוני ב-5 ננומטר במחצית הראשונה של 2020. 5 ננומטר מספק גידול של 80% במספר הטרנזיסטורים שניתן לדחוס לשבב ושיפור של 20% במהירות.

בעקבות הביקוש ל-7 ננומטר, והמאמץ להכשיר במהרה את הקווים ב-5 ננומטר, TSMC הגדילה השנה באופן משמעותי את היקף השקעות ההון שלה ל-14-15 מיליארד דולר. נראה כי הדבר משתקף גם בתוצאותיה של נובה. בשיחת הוועידה ציין מנכ"ל נובה אופנהיים כי הכנסותיה של נובה מ-TSMC עבור קווי הייצור שלה ב-7 וב-5 ננומטר גדלו ברבעון השלישי, וצפויות לגדול במידה נוספת ברבעון הרביעי. "נוכחות הפתרונות שלנו בקווי הייצור הללו התרחבה והיא כוללת כעת מכונות front-end ו-back-end כאחד, כמו גם פתרונות המתבססים על למידת-מכונה."

האתגר הפיזיקלי של המימדים הזעירים

במקביל, TSMC משקיעה כבר בפיתוח הדור הבא: ייצור ב-3 ננומטר. מנכ"ל החברה וואיי (C.C Wei) אמרלאחר פרסום התוצאות הכספיות לרבעון השני כי פיתוח התהליך מתקדם במתוכנן. "אנחנו כבר עובדים עם לקוחות ראשונים על מאפייני הטכנולוגיה. התהליך המתקדם רק יבסס ביתר שאת את עמדת ההובלה שלנו בעתיד."

ייצור ב-3 ננומטר אמור להתבסס על שיטות ליתוגרפיה מתקדמות המתבססות על אור בספקטקום האולטרה-סגול הקיצוני (EUV) והאולטרה-סגול העמוק (DUV), ולספק שיפור בדחיסות ובביצועים בדומה לשיפור שהושג בין 7 ננומטר ל-5 ננומטר. TSMC עדיין לא הצהירה מתי התהליך ב-3 ננומטר יהיה כשיר לייצור המוני.

ציוד המדידה (מטרולוגיה) הינו חלק אינטגרלי מתהליך ייצור השבבים והוא מותקן בשלבים שונים לאורך קו הייצור. תפקידו של ציוד זה הוא לוודא כי השבבים מיוצרים על פי המפרט של היצרן וללא סטיות שעלולות לפגוע בביצועי השבב. למעשה, ככל שתהליכי הייצור נהיים ממוזערים יותר ויותר, כך גם ציוד הבדיקה צריך להיות משוכלל יותר ולעשות שימוש בטכניקות מתקדמות יותר של אופטיקה ורנטגן כדי למדוד את ממדי השבב והרכב החומרים.

ייצור בקנה מידה ננומטרי כה זעיר מציב אתגרים מורכבים מאחר שהחומרים במימדים הללו מושפעים מתופעות קוונטיות המקשות על תהליך הייצור והבדיקה. אינטגרציית השכבות מורכבת באופן משמעותי מזו של טכנולוגיות קודמות, הן מבחינת סוגי החומרים והן מבחינת המבנה הרב-שכבתי של ההתקן, ולכן יש צורך בבקרת תהליכים מתוחכמת כדי לייצר אחידות בייצור. מכונות הבדיקה של נובה מתבססות על שיטות אופטיות מתקדמות, המאפשרות למדוד את המימדים הקריטיים של הטרנזיסטור ושיטות רנטגן הבודקות את הרכב החומרים גם בתהליכי הייצור המתקדמים הללו.

להאזנה, ראיון עם זוהר גיל, סמנכ"ל שיווק ופיתוח עסקי, נובה:

‭‮

TSMC מגדילה שוב את ההשקעה ב-7 ו-5 נ"מ

פורסם בתאריך ע"י yochais

למרות הצמיחה הפושרת של שוק הסמיקונדקטור העולמי ב-2019, קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC ממשיכה להציג גידול מרשים בהכנסות הרבעוניות השנה, בעיקר הודות לביקוש ההולך וגדל מצד הלקוחות לייצור שבבים בתהליך המתקדם של 7 ננומטר, הניכר בייחוד עבור מכשירי סמרטפון לדור החמישי, מחשוב עתיר-ביצועים (HPC) ו-IoT. 

TSMC החלה להציע בתחילת השנה שירותי ייצור ב-7 ננומטר, המאפשר לדחוס יותר טרנזיסטורים על גבי השבב ולספק ביצועים גבוהים יותר בהספק נמוך יותר. TSMC השקיעה עשרות מיליארדי דולרים בפיתוח פלטפורמות הייצור המתקדמות, על מנת להשיג יתרון תחרותי בשוק ה-Foundry, כאשר מלבד סמסונג אין עוד קבלנית ייצור שהמציע ייצור בתהליך כזה.

רבים התעשייה העלו סימני שאלה האם ההשקעה תצדיק את עצמה, בעיקר לאור סימני הנסיגה בשוק השבבים העולמי. ואולם, עד עתה נראה שהאסטרטגיה של TSMC מוכיחה את עצמה. ברבעון השלישי היווה התהליך ב-7 ננומטר לא פחות מ-27% מהכנסות החברה, שהסתכמו בסך הכול ב-9.59 מיליארד דולר, גידול של 21.6% בהשוואה לרבעון השני.

בסך הכול, כל התהליכים המתקדמים, כלומר 16 ננומטר ומטה, היו אחראים ל-51% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-47% ברבעון הקודם, כאשר 10 ננומטר היוו כ-2% מההכנסות ו-16 ננומטר 22%.

מבחינת חלוקה לסקטורים, ההכנסות מתחום הסמרטפונים זינקו ב-33% והיוו כ-51% מכלל הכנסות החברה. תחום המחשוב עתיר-הביצועים עלה ב-10% והיווה כ-29% מכלל ההכנסות, ואילו IoT עלה ב-35% ל-9%. תחום האוטומוטיב עלה אמנם ב-20%, אך משקלו בתמהיל ההכנסות ש של TSMC עדיין קטן ועומד על כ-4% (לעומת 5% ברבעון הקודם).

באשר להמשך השנה, החברה צופה כי הכנסותיה ברבעון הרביעי יצמחו ב-9% ל-10.2-10.3 מיליארד דולר.

השקעות ההון יעלו ל-14-15 מיליארד דולר

בהיותה קבלנית הייצור הגדולה בעולם, החולשת על כ-60% ומשרתת את מרבית חברות השבבים המובלות, ובהן אנבידיה, AMD, ברודקום, מדיה-טק, מארוול ועוד, הדו"חות הכספיים של TSMC מהווים ברומטר למגמות בתעשייה כולה.

לדברי TSMC, הביקוש ל-7 ננומטר הינו גבוה מכפי שהחברה העריכה בתחילת השנה. בסוף הרבעון הקודם הודיעה החברה כי תגדיל את היקף השקעות ההון (Capex) ב-2019 ל-11 מיליארד דולר. כעת, מגדילה TSMC פעם נוספת את תקציב ההשקעות ל-14-15 מיליארד דולר, במטרה להכשיר קווי ייצור נוספים לתהליך. מתוך התוספת, 1.5 מיליארד דולר יוקצו להגדלת התפוקה של קווי הייצור ב-7 ננומטר, ו-2.5 מיליארד דולר יוקצו להכשרת קווי ייצור ראשונים ב-5 ננומטר, שיחלו לפעול במחצית הראשונה של 2020.

בשיחת הוועידה עם משקיעים לאחר פרסום הדו"ח אמר מנכ"ל החברה: "במחצית השנייה של השנה אנו עדים להאצה בפרישת תשתית הדור החמישי במספר שווקי מפתח ברחבי העולם, וזה הוביל להעלאת השקעות ההון שלנו השנה. תוכן הסיליקון במכשירי 5G גדול משמעותית מתוכן הסיליקון במכשירי 4G בשל הדרישה ליישומים גובהים יותר. זה מ תבטא ביותר מעגלים משולבים למצלמות, מעגלי RF, מודם וניהול הספק. כאן בא לידי ביטוי היתרון של TSMC, וזה יזין את הצמיחה שלנו בשנים הבאות".

מי שעשויה להרוויח מהמומנטום של TSMC היא נובה (Nova) הישראלית, הספקת ציוד מדידה ובדיקה לייצור שבבים וככל הידוע TSMC היא אחת מלקוחותיה החשובים.

תביעת ענק של Globalfoundries: דורשת עצירת השיווק של חלק מהשבבים המיוצרים ב-TSMC

פורסם בתאריך ע"י yochais

קבלנית ייצור השבבים האמריקאית גלובל-פאונדריז (GF- GlobalFoundries) הגישה אתמול (ב') שורה של תביעות בבתי משפט בארצות הברית ובגרמניה נגד TSMC, שבהן היא מאשימה את קבלנית הייצור הטאיוואנית בהפרת 16 פטנטים שלה הקשורים לטכנולוגיות ייצור שבבים, שבפיתוחן היא השקיעה  מיליארדי דולרים. בסך הכול מדובר ב-25 תביעות נפרדות שהוגשו בחמש ערכאות: הוועדה לסחר חוץ של ארצות הברית (ITC), בתי המשפט הפדרליים המחוזיים בדלאוור ובמערב טקסס, ובתי המשפט המחוזיים של דיסלדורף ומנהיים בגרמניה.

חברת GF לא מסרה את סכום התביעה, אך ציינה כי הפרת הקניין הרוחני שלה נוגעת למכירות של TSMC בהיקף של עשרות מיליארדי דולרים. היא דורשת מבתי המשפט לאסור לייבא לארצות הברית ולגרמניה שבבים שיוצרו על-ידי TSMC בטכנולוגיות המפירות את הפטנטים שלה. למעשה, היא דורשת להטיל את האיסור על המוצרים של כ-20 חברות שונות שהייצור של חלק מהשבבים שלהן היה כולל לטענתה בהפרת הקניין הרוחני שלה. בהן: אפל, קואלקום, ברודקום, אנבידיה, מדיה-טק וזיילניקס. הרכיבים האלה שולבו במוצרים של חברות כמו אסוס, גוגל, אייסנס, מוטורולה ועוד, ומופצים על-ידי Digi-Key, Avnet ו-Mouser.

השקעות של 15 מיליארד דולר

גלובל-פאונדריז טוענת שמדובר בפטנטים הקשורים לתהליכי ייצור שהיא פיתחה עבור תהליכי 7/12/18/28 ננומטר. עדיין מוקדם להעריך לאן יובילו ההליכים המשפטיים, אך יש לציין כי מגוון המוצרים המתבססים על התהליכים האלה ב-TSMC הוא עצום, וכולל בין היתר את כל דגמי האייפון והאייפד של אפל, המעבדים הגרפיים של אנבידיה ומכשירי האלקטרוניקה של גוגל.

"בשעה שפעילות ייצור השבבים עוברת לאסיה, GF השקיעה בעשור האחרון כ-15 מיליארד דולר בפעילות הייצור שלה בארצות הברית ובגרמניה", היא מסרה בהודעה לעיתונות. "התביעות נועדו להגן על ההשקעות האלה. הן הכרחיות כדי להפסיק את השימוש הלא-חוקי של TSMC בנכסים שלנו וכדי לשמור על בסיס הפעילות שלנו בארצות הברית ובגרמניה".

מעניין לציין שחברת AMD לא מוזכרת בתביעה, למרות שהיא העבירה בשנה שעברה את ייצור כל קו המעבדים החדש שלה מ-GF ל-TSMC, כדי שניתן יהיה לייצר אותם בטכנולוגיית 7 ננומטר. כזכור, חברת GF הוקמה בעקבות הפרדת AMD מפעילות הייצור שלה, ועד היום GF מייצרת רכיבים עבור AMD.

קרב מאסף בשוק ריכוזי

שוק ה-Foundry מתאפיין בשנים האחרונות בריכוזיות גוברת והוא כולל מספר קטן של חברות החולשות על מרבית השוק. מתוכן, TSMC היא באופן בולט קבלנית הייצור הגדולה בעולם ואחראית ליותר מ-60% מהייצור העולמי בקבלנות משנה. מאחוריה מדורגת סמסונג, המשקיעה בשנים האחרונות משאבים בפעילות הייצור שלה. בין סמסונג ל-TSMC מתנהל קרב איתנים על תהליכי הייצור המתקדמים ב-7 ננומטר ומטה.

חברת GF עצמה, הנחשבת לקבלנית הייצור השלישית בגודלה מבחינת הכנסות, החליטה לפני כשנה לזנוח את תוכנית הפיתוח של טכנולוגיות 7 ננומטר, ולהתמקד בטכנולוגיות FinFET ברוחב צומת של 12 ננומטר ו-14 ננומטר. למעשה הותירה את הזירה ל-TSMC ולסמסונג. לאור העובדה שיצרניות השבבים הגדולות עוברות לתהליכי הייצור המתקדמים יותר, ייתכן כי תביעת הפטנטים היא סוג של קרב מאסף עבור GF בניסיון לשמור על נתח השוק שלה.

חמישית מהכנסות TSMC – מייצור ב-7 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י yochais

קבלנית הייצור הטאיוונית TSMC, שהחלה להציע השנה שירותי ייצור שבבים בגיאומטריית 7 ננומטר, מדווחת כי ההכנסות מתהליך הייצור החדש היוו ברבעון השני של 2019 כ-20% מכלל הכנסותיה, ומסתמן כמנוע צמיחה משמעותי של החברה. יתרה מכך, לאור הביקוש הגדול לתהליך, TSMC הודיעה כי תגדיל את היקף השקעות ההון (Capex) ב-2019 ל-11 מיליארד דולר, במטרה להכשיר קווי ייצור נוספים לתהליך.

ב-TSMC מסבירים כי הביקוש לתהליך היה גבוה מכפי שצפתה החברה בתחילה, וכי מירב הלקוחות מגיעים מתחומי הדור החמישי ומחשוב עתיר-ביצועים (HPC). בסך הכול, כל התהליכים המתקדמים, כלומר 16 ננומטר ומטה, היו אחראים ל-47% מכלל הכנסות החברה, בהשוואה ל-42% ברבעון הקודם, כאשר 10 ננומטר היוו כ-3% מההכנסות ו-16 ננומטר 23%.

"בשלושת החודשים האחרונים היינו עדים להאצה ברחבי העולם בתחום הדור החמישי, ואנחנו סבורים כי המגמה תביא לעלייה גבוהה מכפי שצפינו בביקוש לתהליכי הייצור שלנו ב-7 וב-5 ננומטר," אמרה סמנכ"לית הכספים של החברה, לורה הו, בשיחת הוועידה עם המשקיעים.

בסך הכול, הכנסותיה של TSMC ברבעון השני של 2019 הסתכמו ב-7.75 מיליארד דולר, ירידה של 1.1% בהשוואה לרבעון המקביל אך עלייה של 9.2% בהשוואה לרבעון הראשון של השנה. מבחינת חלוקה לסקטורים, ההכנסות מתחום הסמרטפונים עלו ב-5% והיוו כ-45% מכלל הכנסות החברה. תחום המחשוב עתיר-הביצועים עלה ב-23% והיווה כ-32% מכלל ההכנסות, ואילו IoT עלה ב-15% ל-8%. למרות הציפיות לעליית המשקל של שוק הרכב בתעשיית השבבים, הכנסותיה של החברה ממגזר האוטומוטיב מהווים רק 5% מהכנסותיה ברבעון השני.

בעקבות הביקושים הגבוהים לתהליך החדש וההתעוררות שהחברה מזהה בעולם הדור החמישי, TSMC העלתה את צפי ההכנסות לרבעון השלישי ל-9.1-9.2 מיליארד דולר, נתון המשקף גידול של 18% לעומת הרבעון השני. הרווחיות צפויה להשתפר מ-43% ברבעון האחרון ל-46% ברבעון השלישי, וזאת כתוצאה מהפחתת העלויות הקשורות לתהליך הייצור ב-7 ננומטר.

5 ננומטר ב-2020

TSMC היא קבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, וחולשת לפי ההערכה על כ-60% משוק ה-Foundry  העולמי. אחד מיתרונותיה התחרותיים הבולטים ביותר כיום הוא שירותי הייצור שהיא מציעה בגירומטריות המתקדמות של 7 ננומטר ומטה. למעשה, TSMC וסמסונג הן שתי קבלניות הייצור היחידות שמספקות שירותי ייצור סדרתי ב-7 ננומטר, וזאת לאחר שגלובל-פאונדריז החליטה להקפיא את תוכנית הפיתוח של טכנולוגיית 7 ננומטר בשל העלויות הגבוהות. על כן, TSMC וסמסונג צפויות לחלוש באופן בלעדי על תהליכי הייצור המתקדמים בשנים הקרובות, בשעה שיתר קלבניות הייצור מנסות לחזק את מומחיותן בתהליכים האחרים.

TSMC גם עדכנה לגבי . החברה כבר החלה ברבעון הראשון להציע באופן מוגבל ללקוחות (risk production) בפלטפורמת 5 ננומטר וצפויה להרחיב את השירות לייצור סדרתי במחצית ההראשונה של 2020. בחברה מציינים כי התהליך ב-5 ננומטר יספק שיפור של 80% בצפיפות ושל 15% במהירות בהשוואה ל-7 ננומטר. במקביל, בחברה הוסיפו כי פיתוח התהליך ב-3 ננומטר מתקדם כמתוכנן והם כבר החלו בתהליכי אפיון מול לקוחות.

סמסונג הקדימה את TSMC והשיקה תהליך ייצור ב-5 ננומטר

פורסם בתאריך ע"י yochais

סמסונג היא קבלנית הייצור (Foundry) הראשונה שהשלימה פיתוח של קו ייצו בתהליך של 5 ננומטר על בסיס טכנולוגיה של אולטרה-סגול קיצוני (EUV). החברה הודיעה כי קו הייצור בפאב S3 של החברה בעיר Hwaseong בקוריאה מוכן לייצר דוגמאות ראשונות ללקוחות. החברה הודיעה כי  5 ננומטר מתייחס לגודל הצומת של הטרנזיסטור. ככל שהגודל הצומת קטן יותר ניתן לדחוס יותר טרנזיזטורים על גבי השבב. טכנולוגיית 5 ננומטר מהווה את מידת המזעור המתקדמת ביותר בתעשיית השבבים עד כה ומסמנת את השלב הבא בתהליך מזעור השבבים על פי חוק מור. בכך סמסונג הצליחה להקדים את מתחרתה הגדולה בתחום התהליכים המתקדמים, TSMC הטאיוונית.

על פי הודעתה של סמסונג, טכנולוגיית ה-5 ננומטר של החברה מציעה גידול של כ-25% בצפיפות הטרנזיסטורים, חיסכון של 20% בצריכת ההספק ושיפור של 10% בביצועים בהשוואה לטכנולוגיית ה-7 ננומטר. בסמסונג מציינים כי מאחר שהתהליך החדש מתבסס על IP דומה לתתהליך ה-7 ננומטר של החברה, שהחברה השיקה באוקטובר 2018 וגם כן עושה שימוש ב-EUV, לקוחות המייצרים כעת ב-7 ננומטר יוכלו לעבור בצורה פשוטה לתהליך החדש. בסמסונג פועלים כעת להגדלת הקיבולת של קו הייצור והחברה צפויה לפתוח קו ייצור נוסף, באותו פאב, במחצית השנייה של 2019.

צ'רלי בהה, מנהל חטיבת ה-Foundry של סמסונג, צופה ביקוש גדול לתהליך החדש. "היתרונות של התהליך המתקדם יאפשרו חדשנות בתחום הדור החמישי, בינה מלאכותית, מחשוב עתיד ביצועים, ורכב."

המשך מזעור השבבים מתאפשר כתוצאה משימוש בליתוגרפיית EUV, טכנולוגיה אופטית מבוססת לייזר המשתמשת באורכי גל קצרים יותר ומאפשרת להשתמש במסכות דקות יותר בתהליך שרטוט שכבת המתכת המוליכה.

בעולם קבלנות הייצור, סמסונג ו-TSMC הן שתי החברות היחידות שמפתחות קווי יצור ב-5 ננומטר והן צפויות לחלוש באופן בלעדי על שוק זה. בשל משאבי העתק הדרושים כדי לפתח את התהליכים המתקדמים הללו, יתר קבלניות הייצור החליטו להתמקד בתהליכים האחרים. כך למשל, קבלנית הייצור גלובל-פאונדריז הודיעה בחודש אוגוסט האחרון כי היא זונחת את תוכנית הפיתוח של תהליך 7 ננומטר ומתרכזת בתהליכים של 14 ו-28 ננומטר. יש לציין כי גם אינטל הודיעה על כוונתה לפתח תהליך דומה, אך אינטל אינה מספקת שירותי ייצור לחברות שבבים חיצוניות אלא מייצרת רק את השבבים שלה.

TSMC אינה מפגרת הרבה מאחורי סמסונג. החברה הטאיוואנית, שנחשבת לקבלנית הייצור הגדולה בעולם, הודיעה בתחילת החודש כי החלה להציע באופן מוגבל (Risk Production) ייצור בתהליך 5 ננומטר ללקוחות נבחרים. בחברה מצפים ולעבור לייצור המוני בתהליך במחצית השנייה של 2020. התהליך של TSMC מתבסס על שילוב בין ליתוגרפיית EUV  וליתוגרפיית DUV (אולטרה-סגול עמוק), כאשר ה-EUV משמש לצורך בניית 14 השכבות הקריטיות בשבב.

מפת הדרכים של יצרניות השבבים הגדולות

פורסם בתאריך ע"י yochais

ההתקדמות העקבית של תעשיית השבבים נשענת על היכולת של יצרניות השבבים להציע שיטות ייצור חדשות שיספקו ביצועים גבוהים יותר בעלויות נמוכות יותר. זוהי למעשה גם מהותו של חוק מור, המנבא את קצב ההתקדמות של תעשיית השבבים.  דו"ח חדש של חברת המחקר IC Insights  נותן תמונת מצב על אסטרטגיית הייצור של קבלניות ייצור השבבים הגדולים בעולם: TSMC, סמסונג, גלובל פאונדריז (GlobalFoundries) וגם אינטל, המייצרת בעצמה את שבביה. הדו"ח מגלה הבדלים בקצב ההתקדמות ובאסטרטגיה של כל אחת מיצרניות השבבים הגדולות.

TSMC מתקדמת ל-5 ננומטר

קבלנית הייצור הטייוואנית TSMC השיקה בסוף 2016 תהליך ייצור ב-10 ננומטר בטכנולוגיית FinFET, אך התקדמה במהרה לתהליך של 7 ננומטר, וזאת מתוך הערכה של החברה כי טכנולוגיית ייצור ב-7 ננומטר תהיה בעלת תוחלת חיים ארוכה כמו תהליכי 28 ננומטר ו-16 ננומטר.

במקביל, TSMC כבר נמצאת בתהליכי פיתוח של תהליך 5 ננומטר, וצפויה להתחיל ולהציע באופן מוגבל (Risk Production) את התהליך במחצית הראשונה של השנה, ולעבור לייצור המוני בתהליך במהלך 2020. התהליך החדשני יתבסס על ליטוגרפיית אולטרה-סגול קיצוני (EUV), טכנולוגיה אופטית מבוססת לייזר המשתמשת באורכי גל קצרים יותר ובכך מאפשרת לייצר טרנזיסטורים קטנים יותר. לא יהיה זה התהליך הראשון של TSMC שמתבסס על EUV. החברה תשתמש בטכנולוגיה הזו לצורך שדרוג הייצור ב-7 ננומטר (N7+). בגרסה המשודרגת של התהליך ב-7 ננומטר, שתושק במחצית השנייה של השנה, ייעשה שימוש בליטוגרפיית EUV רק לצורך בניית השכבות הקריטיות (4 שכבות) בשבב. בתהליך של 5 ננומטר ייעשה שימוש ב-EUV לצורך בנייה של 14 שכבות.

סמסונג מאמינה ב-10 ננומטר

בתחילת 2018 הוציאה לשוק סמסונג, שמספקת גם שירותי ייצור לחברות שבבים, את הדור השני של תהליך הייצור ב-10 ננומטר, שנקרא 10LPP (low power plus). בהמשך 2018 השיקה החברה כבר דור שלישי של התהליך, 10LPU (low power ultimate), שהציע ביצועים גבוהים יותר. בשונה מ-TSMC, בסמסונג מאמינים כי תהליכי 10 ננומטר (ובכלל זה הנגזרת של 8 ננומטר) יהיו בעלי מחזור חיים ארוך.

סמסונג החלה בהיצע מוגבל של טכנולוגיית 7 ננומטר באוקטובר 2018. בחברה החליטו לוותר על שימוש בליטוגרפיית immersion (שבה ממלאים את חלל האוויר שבין העדשות ובמשטח הפרוסה בתווך נוזלי בעל מקדם שבירה גדול מאחד) לצורך שדרוג התהליך, ולדלג ישר לתהליך 7 ננומטר המבוסס על EUV. ב-7 ננומטר תעשה סמסונג שימוש בליטוגרפיית EUV לצורך ייצור 8-10 שכבות.

גלובל-פאונדריז פרשה מהמירוץ ל-7 ננומטר

GF השיקה באמצע שנת 2018 את התהליך 22 ננומטר FD-SOI, המהווה עבורה תהליך משלים לטכנולוגיית 14 ננומטר FinFET. החברה טוענת כי התהליך הזה מספק ביצועים כמעט שקולים לטכנולוגיית FinFET אך בעלויות של טכנולוגיית 28 ננומטר.

באוגוסט 2018 ביצעה GF הערכה מחודשת לאסטרטגיה שלה והכריזה כי היא מספיקה את מאמצי הפיתוח של טכנולוגיית 7 ננומטר, וזאת בשל המשאבים הגדולים הכרוכים בפיתוח הטכנולוגיה ובשל הערכת החברה כי הביקוש לתהליך יהיה מצומצם למדי. בעקבות כך מיקדה החברה את מאמצי המחקר והפיתוח שלה לשדרוג פלטפורמות הייצור של 14 ננומטר ו-12 ננומטר בטכנולוגיית FinFET ואת טכנולוגיית ה- FD-SOIשלה.

אינטל עוברת מ-14 ננומטר ל-10 ננומטר

הדור התשיעי של מעבדי אינטל, שהושק בסוף 2018 תחת השם “Coffee Lake-S”. אינטל לא חשפה פרטים רבים על תהליכי הייצור של מעבדים אלה, להערכת IC Insights מדובר בגרסה משודרגת של הדור השני של תהליך ייצור ב-14 ננומטר, שבו ייצרו הדור השמיני של מעבדי החברה.

החברה תחל בייצור המוני בתהליך של 10 ננומטר במהלך השנה עם השקת משפחת המעבדים “Sunny Cove”, שהחברה כבר הציגה בדצמבר 2018. ב-2020 צפויה החברה להציג את הדור הבא של תהליך 10 ננומטר.

מפת הדרכים של יצרניות השבבים

בחמשת העשורים האחרונים נרשמה התקדמות אדירה בפרודוקטיביות ובביצועים של טכנולוגיית ייצור מעגלים משולבים. ב-IC Insights מסכמים את הדו"ח וטוענים כי למרות הצלחתה של התעשייה להתגבר על מכשולים רבים בדרך, המחסומים הפיזיקליים והטכניים נהיים מורכבים יותר ויותר. כדי להתגבר עליהם, בתעשייה מפתחים פיתרונות מהפכניים שמגדילים את הפונקציונאליות של השבבים.

 

משבר האייפון: TSMC צופה ירידה של 22% ברבעון הראשון

פורסם בתאריך ע"י yochais

לאחר שאפל וסמסונג הורידו בשבועות האחרונים את תחזית המכירות, כעת מתקבלת אינדיקציה נוספת להשפעה השלילית של ההיחלשות בשוק הסמרטפונים על תעשיית הסמיקונדוקטור, וזאת לאחר שקבלנית ייצור השבבים הגדולה בעולם, TSMC הטייוונית, פרסמה תחזית לפיה היא צפויה לרשום ברבעון הראשון את הירידה הרבעונית בהכנסות הגדולה ביותר מזה כעשור.

TSMC דווקא דיווחה על הכנסות גבוהות מהצפוי ברבעון הרביעי, 9.4 מיליארד דולר, עלייה של 4.4% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד. ואולם,במבט קדימה החברה צופה הכנסות של 7.3-7.4 מיליארד דולר ברבעון הראשון של 2019, המשקפות ירידה של 14% בהשוואה לרבעון המקביל אשתקד וירידה של 22% בהשוואה לרבעון הרביעי של 2018. עבור שנת 2019 החברה צופה צמיחה נמוכה של 1%-3%, וזאת בהשוואה לצמיחה של 6.4% שרשמה החברה ב-2018.

TSMC חולשת על כ-60% משוק קבלנות הייצור העולמי. בין לקוחותיה בשוק הסמרטפון ניתן למנות את אפל, וואווי וגם קואלקום. TSMC היא היצרנית הבלעדית של מערכות-על-שבב עבור מכשירי האייפון. TSMC לא ציינה במפורש את הצפי לירידה במכירות האייפון כגורם לתחזית ההכנסות הירודה, אך ייחסה זאת ל"ירידה פתאומית במכירות של דגמי סמרטפון מובחרים, שבעקבותיה נוצרו עודפי מלאי גדולים." החברה צופה כי הביקוש הנמוך יימשך עד המחצית השנייה של השנה.

לא רק אפל, גם ההיחלשות בשוק המובייל הסיני פוגעת ב-TSMC וביצרניות שבבים נוספות. על פי חברת המחקר Canalys, היקף המשלוחים בשוק הסיני, שהוא שוק הסמרטפונים הגדול בעולם, ירד ב-2018 בשיעור של 12%, והוא צפוי להתכווץ בשיעור של 3% ב-2019.

בעקבות הצפי הנמוך ב-TSMC החליטו להפחית את היקף השקעות ב-2019 בכמה מאות מיליוני דולרים, ל-10-11 מיליארד דולר. זוהי בשורה שלילית עבור חברות המספקות ציוד בדיקה וייצור לתעשיית השבבים, כמו למשל נובה (Nova) הישראלית, ש-TSMC היא אחת מלקוחותיה המרכזיות.

בדו"ח ההכנסות מסרה TSMC פירוט מעניין על חלוקת ההכנסות בין תהליכי הייצור השונים. על פי TSMC, ברבעון הרביעי ההכנסות מייצור ב-7 ננומטר, ש-TSMC היא אחת מהפאונדריז היחידות בעולם שמציעות אותו, היו אחראיות לכמעט רבע מכלל הכנסות החברה, ההכנסות מ-10 ננומטר היוו כ-6%, ו-16/20 ננומטר היוו כ-21%.