Intel merge înainte cu EUV High-NA, în timp ce TSMC așteaptă din cauza costurilor și complexității
Tehnologia de fabricație de generație următoare 14A de la Intel este așteptată să aducă îmbunătățiri semnificative de eficiență și performanță, dar compania avertizează că va veni la un preț mai mare decât procesul său 18A. Vorbind la Conferința Citi Global TMT, directorul financiar David Zinsner a citat adoptarea costisitoare a mașinilor de litografie EUV High-NA de la ASML ca factor principal din spatele costului crescut.
„14A este mai scump decât 18A,” a declarat Zinsner investitorilor. „Este un cost mai mare pe wafer, cu siguranță, și parțial asta se datorează faptului că ne așteptăm să folosim instrumente EUV High-NA în 14A, ceea ce nu a fost cazul la 18A.”
Intel se așteaptă ca 14A să ofere avantaje de putere și performanță față de 18A, inclusiv o îmbunătățire de 15 până la 20 la sută a performanței pe watt sau o reducere de 25 până la 35 la sută a consumului de energie. Aceste câștiguri vor proveni din mai multe modificări de design. Printre acestea se numără RibbonFET 2, structura actualizată a tranzistorului gate-all-around de la Intel, și PowerDirect, o schemă de livrare a energiei pe partea din spate care se conectează direct la sursa și drena tranzistoarelor.
O caracteristică remarcabilă a 14A este ceea ce Intel numește Turbo Cells – celule standard specializate, cu înălțime dublă, optimizate pentru căile critice de sincronizare. Utilizând o putere de comandă mai mare și layout-uri compacte, Turbo Cells permit procesoarelor și plăcilor grafice fabricate folosind acest proces să atingă frecvențe de operare mai mari fără a suporta penalizări semnificative de suprafață sau putere.
Spre deosebire de 18A, care își poate atinge țintele folosind expuneri multiple pe sistemele EUV actuale, 14A necesită scanerele EUV High-NA de la ASML pentru a atinge rezoluția necesară pentru designurile viitoare. Aceste mașini pot modela caracteristici de până la 8 nanometri într-o singură trecere, comparativ cu rezoluția de 13,5 nm a instrumentelor Low-NA. Deși EUV convențional poate atinge și 8 nm prin modelare dublă, acea metodă adaugă complexitate procesului de fabricație și poate afecta negativ randamentele cipurilor.
Instrumentele EUV High-NA de la ASML vin la un preț piperat. Actualul Low-NA Twinscan NXE:3800E costă aproximativ 235 de milioane de EUR pe unitate. Succesorul său, EXE:5200B, va avea un preț mai apropiat de 380 de milioane de EUR pe mașină. Prin comparație, fabricile moderne de cipuri concepute pentru procese de vârf necesită deja investiții între 20 și 30 de miliarde de EUR, în funcție de capacitatea lor. Adăugarea mai multor mașini noi la astfel de facilități s-ar putea să nu modifice semnificativ costurile totale de capital, dar numai dezvoltarea 14A necesită miliarde în cheltuieli de cercetare.
Această combinație de costuri ridicate de C&D și cerințe costisitoare ale mașinilor face ca producția de wafere 14A să fie mai costisitoare decât 18A. Intel speră că clienții săi de turnătorie vor ajuta la suportarea acestei cheltuieli. „Dacă nu obținem clienți externi pentru 14A, va fi greu de justificat acel nod,” a spus Zinsner. Deși produsele proprii ale Intel sunt garantate să folosească 14A, cererea externă va fi crucială pentru împărțirea costurilor și generarea de profituri adecvate pentru acționari.
La începutul anului 2025, Intel a semnalat că, fără un client major de turnătorie, ar putea încetini sau chiar anula complet 14A. Avertismentul a venit într-un moment în care industria semiconductorilor a devenit din ce în ce mai precaută cu privire la costurile uluitoare asociate cu aducerea unui nou nod de proces în producție.
Cu toate acestea, Intel ar putea avea acum o flexibilitate limitată. Acordul companiei cu guvernul SUA, care a convertit granturile federale în acțiuni, impune ca Intel să mențină cel puțin 51% proprietate asupra Intel Foundry pentru următorii cinci ani. Separarea sau reducerea dezvoltării diviziei sale de fabricație ar încălca acel acord.
În schimb, TSMC a fost mai precaută în adoptarea tehnologiei High-NA. Compania așteaptă să determine dacă noile instrumente oferă suficientă valoare pentru a compensa costurile și provocările de integrare înainte de a le implementa pe scară largă.
Între timp, Intel face un pariu agresiv că avansarea cu 14A și adoptarea timpurie a EUV High-NA îi va oferi un avantaj de performanță și va permite câștigarea unor clienți cheie de turnătorie. Dacă această strategie va crea suficientă cerere pentru a justifica costurile rămâne una dintre cele mai presante întrebări ale companiei.
