TSMC는 3nm 웨이퍼당 20,000달러를 청구할 것으로 알려졌습니다.

GPU와 SoC는 더 비싸질 것입니다

TSMC는 최첨단 N3(3nm급) 공정 기술을 사용하여 처리된 웨이퍼 가격을 N5(5nm급) 생산 노드에 비해 25% 인상할 것으로 알려졌습니다. 이로 인해 즉시 GPU 및 스마트폰 SoC와 같은 복잡한 프로세서의 가격이 더 비싸지고, 이로 인해 그래픽 카드 및 휴대폰과 같은 장치의 가격도 더 높아질 것입니다. 한편, 엄청나게 높은 비용은 멀티 칩렛 설계를 더욱 매력적으로 만들 것입니다. DigiTimes(@RetiredEngineer를 통해)에 따르면 TSMC의 최첨단 N3 제조 기술로 처리된 웨이퍼 하나의 가격은 20,000달러가 넘을 것입니다. 이와 대조적으로 N5 웨이퍼의 가격은 약 16,000달러라고 보고서는 밝혔습니다.

N5 및 N3 생산 노드에서 칩을 만드는 데 비용이 많이 드는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 먼저, 두 기술 모두 N5의 최대 14개 레이어에 대해 매우 광범위하게 극자외선(EUV) 리소그래피를 사용하고 N3의 경우 더 많은 레이어를 사용합니다. 각 EUV 도구의 비용은 1억 5천만 달러이며, 여러 개의 EUV 스캐너를 팹에 설치해야 하며 이는 TSMC에 추가 비용을 의미합니다. 또한 N5와 N3에서 칩을 생산하는 데 오랜 시간이 걸리며 이는 다시 TSMC에 더 높은 비용을 의미합니다.

TSMC는 실제 고객을 제외하고는 일반적으로 웨이퍼 가격을 공개하지 않습니다. 또한 Apple, AMD, Nvidia, 심지어 경쟁사인 Intel과 같은 회사의 대규모 주문이 사용되는 계약 가격이 기본 가격보다 낮을 수 있다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 그럼에도 불구하고 현재 가격에 대한 보고서의 내용은 다음과 같습니다.

TSMC의 서비스를 이용하는 칩 개발자들은 새로운 칩의 비용을 다운스트림 고객에게 전가할 것으로 예상되며, 이로 인해 스마트폰과 그래픽 카드가 더 비싸질 것입니다. 지금도 Apple의 iPhone 14 Pro는 999달러부터 시작하는 반면, Nvidia의 주력 제품인 GeForce RTX 4090의 가격은 1,599달러입니다. Apple 및 Nvidia와 같은 회사가 TSMC의 N3 노드를 채택하면 해당 제품의 가격이 더욱 높아질 것으로 예상할 수 있습니다. 물론 실제 칩 비용은 최신 스마트폰이나 그래픽 카드에 들어가는 다른 모든 부품에 비해 여전히 상대적으로 작을 수 있습니다. 608mm^2 크기의 Nvidia의 AD102를 살펴보세요. 웨이퍼당 다이 계산기는 Nvidia가 N5 웨이퍼에서 약 90개의 칩을 얻을 수 있거나 칩당 기본 비용이 178달러라고 추정합니다. 패키징, PCB 비용, 구성 요소, 냉각 등은 모두 최소한 두 배 이상 기여하지만 실제 비용은 최신 칩 설계의 R&D 측면에 있습니다.

TSMC의 가격이 오르는 데에는 합리적인 이유가 있지만, 현재 최첨단 제조 기술을 사용하여 적절한 수율과 높은 생산력으로 칩을 생산할 수 있는 경쟁자가 없기 때문에 이 회사는 이를 피할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 볼륨. 공식적으로는 삼성파운드리가 3GAE 공정기술(3나노급 게이트 올 어라운드 트랜지스터)로 TSMC를 앞서고 있지만, 수율이 부족해 초소형 암호화폐 채굴용 칩에만 사용되는 것으로 풀이된다. 반면 삼성파운드리의 4나노급 공정기술은 성능만큼은 기대에 미치지 못했다.

삼성과 인텔 파운드리 서비스가 TSMC를 능가하는 프로세스 기술을 제공한다면, 세계 최대 파운드리는 가격을 어느 정도 제한해야 할 것입니다. 하지만 팹으로서 파운드리 시장의 경쟁 심화로 인해 칩 가격이 하락할 것으로 예상하지는 않습니다. 가격이 점점 더 비싸지고, 칩 개발 비용이 오르고, 제조 기술이 더욱 복잡해지고 있습니다.

일반적으로 최첨단 노드에서 칩을 만드는 비용은 Intel, GlobalFoundries, Samsung, TSMC 및 UMC가 FinFET 트랜지스터를 채택한 2010년대 중반부터 급격히 증가하기 시작했습니다. 당시 계약 반도체 제조업체 간의 치열한 경쟁에도 불구하고 모든 사람의 비용이 상승했습니다.

N3를 사용하는 TSMC의 첫 번째 클라이언트는 적절한 SoC를 개발하고 대량 생산하며 여전히 하드웨어로 돈을 벌 수 있는 Apple이 될 것으로 예상됩니다. Apple은 N3에서 어떤 종류의 프로세서를 만들 계획인지 밝히지 않았지만 현재 M2 및 A16 Bionic에 대한 후속 조치가 논리적으로 보입니다. 다른 칩 개발자들은 엄청나게 높은 비용 때문에 TSMC의 N3 사용을 보류하고 대신 개발 비용, 위험 및 생산 비용이 낮기 때문에 칩렛 기반 설계를 사용할 수 있습니다.