Nhà máy chế tạo chất bán dẫn có công nghệ 2nm có công suất 50.000 tấm wafer khởi động mỗi tháng, hay WSPM, sẽ có giá khoảng 28 tỷ USD, theo công ty tư vấn IBS. Con số này cao hơn 8 tỷ USD so với chi phí cho một nhà máy 3nm và chỉ là một minh họa về chi phí cao hơn theo cấp số nhân mà các công ty có thể mong đợi khi ngành chuyển sang thế hệ chip tiếp theo.
Nói chính xác thì giá chip 2nm sẽ tăng khoảng 50% IBS cho biết, so với bộ xử lý 3nm, có nghĩa là các công ty như Apple sẽ phải chi 30.000 USD để xử lý một tấm wafer 300mm duy nhất bằng quy trình chế tạo N2 của TSMC khi nó được giới thiệu trong vài năm tới. Tuy nhiên, có thể có một số khoảng trống trong những con số này, có khả năng làm giảm chi phí cao dự kiến của những con chip này.
Trên thực tế có nhiều cách tiếp cận mà các công ty bán dẫn có thể thực hiện và một loạt các quyết định thiết kế mà họ có thể đưa ra trong giai đoạn tiền xây dựng, xây dựng và vận hành sẽ làm thay đổi đáng kể chi phí cuối cùng của nhà máy.
Cũng đọc: CPU được thiết kế và xây dựng như thế nào
Chắc chắn rằng chi phí phát triển chip không có gì đáng chê trách. Số liệu của IBS cho thấy chỉ riêng việc phát triển phần mềm đã chiếm tới 314 triệu USD và việc xác minh là 154 triệu USD khác. Ngoài ra, việc thiết kế chip ở nút 2nm đòi hỏi nhân tài chuyên môn đang thiếu. Sau đó, việc sử dụng quang khắc ngày càng tăng, một quá trình được sử dụng để tạo ra các mẫu trên bề mặt chip.
Các tính năng trên chip càng nhỏ thì quy trình quang khắc càng cần chính xác hơn, do đó làm tăng chi phí thiết bị và vật liệu được sử dụng trong quy trình. Và nhà máy có khả năng sản xuất 2nm đó sẽ có giá 28 tỷ USD? Nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch chi phí 8 tỷ USD là do số lượng công cụ in thạch bản EUV cần thiết để duy trì công suất 50.000 WSPM tăng lên.
Nhưng ngay cả IBS cũng thừa nhận rằng có những sắc thái đằng sau những con số như vậy và bối cảnh phát triển của thiết kế chip. Người ta ước tính rằng một công ty có thể tiêu tốn 725 triệu USD để xây dựng một con chip 2nm cỡ lớn từ đầu. Nhưng đó là bởi một công ty không có tài sản trí tuệ từ trước và thực tế là nhiều công ty bán dẫn, đặc biệt là các công ty khởi nghiệp, theo đuổi các chiến lược hiệu quả hơn.
IBS cũng chỉ ra rằng vai trò của các công cụ EDA hỗ trợ AI ngày càng trở nên quan trọng trong thiết kế chip, hợp lý hóa quy trình và giảm chi phí bằng cách tự động hóa các quy trình thiết kế phức tạp và tối ưu hóa hiệu suất chip.