Riassunto:
Samsung Electronics ha iniziato ad acquistare apparecchiature aggiuntive per la sua fabbrica di wafer a Tyler, Texas, USA, con l'intenzione di espandere ulteriormente la capacità produttiva di chip di processo a 2 nanometri. Secondo le notizie del settore citate dal media sudcoreano ZDNet Korea, l'attrezzatura ordinata da Samsung dovrebbe aumentare la capacità produttiva di circa 6.000 wafer al mese. Se la successiva installazione delle apparecchiature e la costruzione della linea di produzione procederanno come previsto, si prevede che la capacità di produzione mensile del processo a 2 nanometri di Taylor Factory 1 raggiungerà i 20.000 wafer nella seconda metà del 2027.
La Taylor Wafer Fab è un progetto importante per Samsung volto a sviluppare la propria attività di produzione di chip avanzati negli Stati Uniti. Samsung ha annunciato la costruzione di una fabbrica di processo avanzato a livello locale nel 2021, con un investimento iniziale annunciato di 17 miliardi di dollari. Il progetto mira ad espandere le capacità di produzione di chip logici avanzati di Samsung negli Stati Uniti, rafforzando al tempo stesso la concorrenza con rivali come TSMC nel mercato globale delle fonderie.
Secondo questo rapporto, Samsung ha precedentemente avviato l'acquisto e l'installazione delle relative apparecchiature, con l'obiettivo di stabilire una capacità produttiva di circa 10.000 wafer al mese. Questo nuovo ordine di apparecchiature riempirà ulteriormente lo spazio inutilizzato nella fabbrica. Inoltre, Samsung ha configurato anche una linea di produzione di prova nella fase iniziale della costruzione. Se si calcolano insieme la linea di produzione di prova e la capacità di produzione precedentemente pianificata, si prevede che la fabbrica Taylor n. 1 raggiungerà gradualmente il limite superiore di progettazione, ovvero la lavorazione di 20.000 wafer al mese.
Il rapporto sottolinea che l'installazione e il debug di nuove apparecchiature costituiranno un collegamento importante per Samsung per raggiungere questo obiettivo. La pianificazione della capacità della fabbrica non equivale al numero effettivo di chip che possono essere consegnati: una volta installate le apparecchiature, l'azienda deve ancora completare il debug del processo, il miglioramento della resa e la verifica del cliente prima di poter trasformare la capacità di progettazione in capacità di produzione stabile su larga scala. Pertanto, raggiungere una produzione mensile di 20.000 wafer nella seconda metà del 2027 è ancora un obiettivo atteso, non un risultato raggiunto.
Samsung prevede di utilizzare un processo avanzato da 2 nanometri per produrre chip logici nel suo stabilimento Taylor 1. Poiché i requisiti in termini di prestazioni dei chip ed efficienza energetica in campi quali l'intelligenza artificiale, il calcolo ad alte prestazioni e la guida autonoma continuano ad aumentare, i processi di produzione avanzati sono diventati un'importante area competitiva per le aziende di fonderia per competere per ordini di alto valore.
Il processo da 2 nm di Samsung utilizza la tecnologia GAAFET (all-around gate transistor) e l'azienda chiama la sua implementazione specifica MBCFET, che sta per transistor a effetto di campo a canale multi-ponte. Questa struttura migliora la capacità di controllo della corrente consentendo al gate di circondare il canale del transistor da più direzioni, contribuendo a migliorare le caratteristiche operative del transistor in condizioni di bassa tensione. Rispetto alle tradizionali strutture FinFET, GAAFET è considerata un'importante direzione tecnica per la continua contrazione dei processi avanzati.
Tuttavia, il nome del processo non rappresenta direttamente la dimensione effettiva di tutte le strutture nel chip, né può determinare da solo le prestazioni finali. L'efficienza energetica, la frequenza operativa, il costo di produzione e la resa del chip dipendono anche dalla progettazione del transistor, dalla struttura di interconnessione, dal flusso del processo e dall'ottimizzazione della progettazione di prodotti specifici.
Nel mercato globale della fonderia avanzata di wafer, Samsung deve ancora far fronte alla forte concorrenza di TSMC. TSMC ha una solida base di clienti ed esperienza nella produzione di massa nel mercato dei processi avanzati, mentre Samsung deve acquisire più ordini dai clienti migliorando le prestazioni del processo, aumentando i rendimenti e stabilizzando le capacità di consegna. Anche la capacità produttiva di processo avanzato negli Stati Uniti è diventata un fattore importante per i clienti quando valutano la diversificazione della catena di fornitura.
Tesla è uno dei clienti più importanti del settore di produzione di chip avanzati di Samsung. Precedenti notizie di mercato hanno collegato la cooperazione tra le due parti alla domanda di chip di intelligenza artificiale, computer per la guida autonoma e altri chip ad alte prestazioni. Se la fabbrica Taylor riuscirà ad espandere la sua capacità produttiva a 2 nanometri come previsto, avrà l’opportunità di fornire più risorse produttive a Samsung per intraprendere ordini di chip avanzati negli Stati Uniti. Tuttavia, i rapporti pubblici attuali non hanno rivelato gli ordini specifici dei clienti corrispondenti alle nuove attrezzature e la percentuale di capacità produttiva occupata da ciascun cliente.
Samsung prevede inoltre di continuare ad espandere il campus della fabbrica Taylor. Secondo le informazioni precedentemente annunciate dalla società, Taylor Plant II prevede di iniziare la costruzione alla fine del 2026 e mira ad avviare le operazioni nel 2030. Ciò significa che Samsung sta espandendo gradualmente le sue capacità di produzione di chip logici avanzati negli Stati Uniti, anziché fare affidamento esclusivamente su Taylor Factory 1 per soddisfare le esigenze future.
L'attività di fonderia di wafer di Samsung ha dovuto affrontare pressioni sulla redditività negli ultimi anni. L'utilizzo della capacità, la resa avanzata dei processi e la dimensione degli ordini dei clienti sono tutti fattori importanti che influiscono sulle prestazioni operative. L’espansione della capacità produttiva può creare le condizioni per accettare più ordini, ma se la domanda dei clienti è insufficiente, o il tasso di rendimento e il costo di produzione del nuovo processo non possono soddisfare le aspettative, la nuova capacità produttiva potrebbe non essere rapidamente convertita in profitti.
In generale, l'acquisto aggiuntivo da parte di Samsung di apparecchiature a 2 nanometri in grado di supportare la produzione di circa 6.000 wafer al mese rappresenta un passo importante nell'espansione della capacità di produzione del processo avanzato di Taylor Factory 1. Secondo il piano attuale, la fabbrica dovrebbe raggiungere il limite di capacità di progettazione di 20.000 wafer al mese nella seconda metà del 2027. Ciò che determinerà realmente l'efficacia del progetto sarà il progresso nell'installazione delle apparecchiature, processo a 2 nanometri rendimento, crescita degli ordini dei clienti e capacità di controllo dei costi dopo la produzione di massa su larga scala.
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