Дефицит полупроводниковых чипов пока что усиливается, но многие компании стараются решить эту проблему. Где-то помогает государство, одни повышают объемы производства, другие — начинают строить фабрики по производству чипов в других странах.
Последним путем пошла компания TSMC, которая сейчас чувствует себя весьма неплохо. Она получает сверхприбыли в результате лавинообразного повышения спроса на свою продукцию и повсеместного повышения цен на процессоры, видеочипы, DRAM и т.п. Но производственные мощности TSMC сейчас не позволяют удовлетворить спрос на 100%, поэтому компания начинает расширяться.
США — начало строительства фабрики в Аризоне
Правительство США вот уже около года ведет переговоры с руководством TSMC по поводу строительства новых линий производства чипов в Аризоне, одном из штатов США. Сейчас сторонам удалось договориться, и строительство уже началось.
Компания строит фабрику, которая начнет производить востребованные современные 5-нм чипы. Затраты компании на этот проект должны составить около $12 млрд, но, возможно, бюджет будет даже расширен. Кроме того, какую-то часть средств предоставит правительство страны. Мы недавно писали, что США развернули кампанию, цель которой — создание инфраструктуры производства полупроводников в государстве.
Законодатели одобрили законопроект субсидирования национальной полупроводниковой промышленности на сумму в $52 млрд. Инвестиции поступят не единоразовым траншем, их разделят на пять лет. Соответственно, каждый год местные производители полупроводниковых компонентов будут получать по $10+ млрд. Какая-то часть, насколько можно судить, весьма солидная, поступит и TSMC.
Руководитель компании заявил, что работы уже начались, строители приступили к реализации проекта. Фабрика будет не слишком мощной — в месяц она сможет выпускать не более 20 тыс. пластин. Но этого хватит для удовлетворения спроса со стороны ряда американских компаний.
Но это не все. В ближайшем будущем компания планирует увеличивать мощности и уже подала заявку на аренду близлежащих участков. На них она собирается строить еще пять объектов, большая часть которых — заводы. На расширение зон присутствия и модернизацию существующей инфраструктуры компания тратит очень много денег. Лишь в этом году выделено около $30 млрд, а за три года TSMC планирует выделить более $100 млрд. Фабрики в США будут производить компоненты как для автомобилестроения, так и для других отраслей.
Япония на очереди
Эта страна, как и США, планирует развернуть у себя производство полупроводниковых элементов. Сейчас правительство Японии пригласило к сотрудничеству такие компании, как Canon, Tokyo Electron и Screen Semiconductor Solutions для освоения 2-нм техпроцесса. Совместными усилиями японцы планируют добиться успеха. При этом государство выделило немного денег — всего $390 млн.
Основную же часть финансирования, равно как и технологии, планируется привлечь со стороны Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd (TSMC) и Sony Group. Ожидается, что обе компании выделят около 9,2 млрд долларов для строительства первого в стране завода по производству 20-нанометровых микросхем. Опечатки здесь и выше нет — страна планирует постепенно идти к 2-нм техпроцессу. Что касается 20-нм, то производство можно развернуть хоть завтра, были бы деньги. А они будут.
Проект сотрудничества начнется с создания испытательного центра, который будет изучать трехмерную компоновку чипов, при которой полупроводниковые компоненты располагаются вертикально. Центр построят на территории Национального института передовой промышленной науки и технологий в Цукубе, префектура Ибараки. Насколько можно понять, строительство центра завершат уже в этом году, поскольку в 2022 году партнеры планируют начать исследования и соответствующие разработки.
Планы на будущее
Разворачивая инфраструктуру в других странах, TSMC не забывает об уже существующих мощностях и проектах. Так, в конце 2021 года компания планирует освоить выпуск 4-нм процессоров, с отгрузкой их заказчикам в начале 2022 года.
«N4 — это прямой переход от N5 с совместимым дизайном, обеспечивающий дальнейшее повышение производительности, мощности и плотности размещения транзисторов для следующей волны 5-нанометровых чипов. Производство N4 запланировано на вторую половину этого года, а на полную мощность производство элементов такого типа намечено на 2022 год», — заявил представитель компании.
Кроме того, в том же 2022 году TSMC начнет производить 3-нм чипы, что позволит добиться роста производительности по сравнению с 5-нм в 15-20%. Энергопотребление новых чипов снизится примерно на треть.
В 2023 году компания собирается начать выпускать 2-нм чипы. В этом TSMC поможет Apple как ресурсами, так и специалистами. Американская корпорация планирует первой получить в свое распоряжение новые процессоры, поэтому делает все, чтобы добиться этой цели. Производиться чипы будут тоже не на Тайване, а в Китае, на фабрике TSMC в городе Баошань, расположенном рядом с Синьчжу.
Ну и в более отдаленном будущем TSMC планирует довести до ума 1-нм микросхемы совместно с группой ученых из Национального университета Тайваня (НУТ, National Taiwan University) и Массачусетского технологического института (МТИ, Massachusetts Institute of Technology, США). Правда, сейчас о выпуске 1-нм чипов речь не идет, это лишь чисто научное достижение, которое будет коммерциализировано через несколько лет.
В любом случае, TSMC постепенно расширяется и развивается, захватывая рынок. Вполне вероятно, что компании удастся быстро повысить объемы производства и добиться хотя бы небольшого снижения дефицита чипов.
