Riassunto:
Nel contesto dell'esplosione della domanda globale di potenza di calcolo guidata dall'intelligenza artificiale, l'industria dei semiconduttori sta vivendo un fenomeno quasi inimmaginabile in passato: il valore di mercato per unità di area dei wafer DRAM avanzati utilizzati per produrre memoria DDR5 ha superato i wafer logici da 2 nm più avanzati di TSMC.
L'ultima analisi del settore mostra che l'attuale valore unitario dell'area di 1 miliardo di DRAM è di circa 0,654 dollari per millimetro quadrato, mentre il corrispondente prezzo unitario dell'area del wafer da 2 nanometri (N2) di TSMC è di circa 0,424 dollari per millimetro quadrato. In altre parole, per un wafer di silicio delle stesse dimensioni, l’attuale valore di mercato delle DRAM avanzate è superiore di circa il 54% rispetto a quello del processo più all’avanguardia di TSMC.
Questo risultato ha sorpreso molti operatori del settore, perché in termini di difficoltà di produzione i due prodotti non sono affatto allo stesso livello.
Il processo a 2 nm di TSMC rappresenta una delle tecnologie di produzione di chip logici più avanzate al mondo. Richiede l’uso delle più complesse apparecchiature di litografia EUV, strutture di transistor avanzate e processi di produzione estremamente rigorosi. La complessità del suo processo è molto superiore alla tecnologia di produzione DRAM utilizzata nella memoria DDR5.
Tuttavia, i prezzi di mercato non variano in base alla difficoltà di produzione.
Secondo i dati del settore, il prezzo di un wafer TSMC da 3 nm da 300 mm è di circa 20.000 dollari, mentre il prezzo di un wafer da 2 nm della stessa dimensione è vicino a 30.000 dollari. Dopo la conversione, il prezzo unitario dell'area dei wafer da 3 nanometri è di circa 0,283 dollari per millimetro quadrato, mentre quello dei wafer da 2 nanometri è di circa 0,424 dollari per millimetro quadrato.
D'altra parte, l'attuale densità di bit di 1b di DRAM raggiunge 0,436 Gb per millimetro quadrato. Se calcolato in base al prezzo di mercato di circa 1,50 dollari per Gb, il suo valore corrispondente è di circa 0,654 dollari per millimetro quadrato, superando il wafer da 2 nanometri di TSMC.
Vale la pena notare che questa stima non è una cifra teorica separata dalla realtà del mercato.
Proprio di recente, i dati rilasciati dall'organizzazione di ricerche di mercato DRAM Exchange mostrano che il prezzo dei prodotti DDR5 eTT da 16 Gb è di circa 24,80 dollari, corrispondente a un prezzo per Gb di circa 1,55 dollari. Pertanto, il prezzo di riferimento di 1,50 dollari adottato dall'agenzia di analisi è considerato altamente ragionevole.
Ciò che è ancora più interessante è che anche la DRAM 1z tecnicamente obsoleta ha un valore di area unitaria vicino al livello di 2 nm di TSMC.
I dati mostrano che la densità di bit della DRAM 1z è di circa 0,273 Gb per millimetro quadrato. Secondo lo stesso metodo di calcolo, il suo valore è di circa 0,410 dollari per millimetro quadrato, quasi uguale agli 0,424 dollari dei wafer da 2 nm.
Gli analisti del settore ritengono che questo fenomeno non significhi che i costi di produzione delle DRAM abbiano superato i chip da 2 nm.
Ciò che è realmente cambiato è il rapporto tra domanda e offerta di mercato.
Negli ultimi anni si è generalmente ritenuto che i processi logici più avanzati rappresentassero le risorse produttive più preziose nella catena industriale dei semiconduttori. Tuttavia, poiché la domanda di memoria nei server di addestramento all’intelligenza artificiale, nei cluster di inferenza e nelle piattaforme di calcolo ad alte prestazioni aumenta notevolmente, la DRAM è diventata una delle risorse più scarse dell’intero settore.
In particolare, i prezzi di DDR5, memoria a larghezza di banda elevata e vari prodotti di archiviazione avanzati per sistemi di intelligenza artificiale continuano ad aumentare in un contesto di continue carenze di mercato, spingendo così il valore per unità di area a continuare ad aumentare.
Gli analisti hanno sottolineato che gli attuali prezzi elevati indicati dal mercato riflettono essenzialmente la scarsità, non la difficoltà di produzione.
Sebbene produttori come Samsung, SK Hynix e Micron continuino ad espandere la produzione, la domanda di memoria da parte del settore dell'intelligenza artificiale continua a crescere più rapidamente della nuova offerta. Un gran numero di server AI non solo richiedono GPU avanzate, ma richiedono anche una grande quantità di DRAM, il che ha causato tensioni a lungo termine nell’intero settore dello storage.
Nel frattempo, è in arrivo una nuova generazione più costosa di tecnologia DRAM.
Ad esempio, Samsung ha adattato in anticipo rispetto al previsto il percorso di sviluppo delle DRAM di prossima generazione e la tecnologia di bonding ibrido avanzata. Le future DRAM di fascia alta adotterà metodi di produzione più complessi. Le celle di memoria e i circuiti di controllo periferici saranno prodotti separatamente e quindi integrati tramite bonding ibrido a livello di wafer.
A causa del significativo aumento del costo di questo nuovo processo, l'industria prevede che il prezzo dei prodotti DRAM avanzati probabilmente rimarrà elevato in futuro.
Per l'intera industria dei semiconduttori, questo fenomeno lancia un segnale importante: nell'era dell'intelligenza artificiale, il fattore che determina il valore non è più solo la complessità del processo produttivo, ma quali risorse sono veramente scarse sul mercato. Allo stato attuale, una delle risorse più scarse al mondo non sono più semplicemente i processi logici avanzati, ma una memoria di grande capacità e ad alte prestazioni in grado di supportare il funzionamento dei sistemi di intelligenza artificiale.
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