Als je je ooit hebt afgevraagd waar je CPU of GPU vandaan kwam: het was een productiesite voor halfgeleiders die hoogstwaarschijnlijk werd gerund door TSMC, Intel of Samsung. Het is dit kleine handjevol bedrijven dat tegenwoordig bijna elke krachtige gaming-processor beschikbaar maakt, van Nvidia’s RTX 4090 tot AMD’s Ryzen 9 7950X3D.
Er zijn zulke enorme kosten verbonden aan het ontwikkelen en produceren van krachtige computerchips dat slechts een paar bedrijven het zich kunnen veroorloven. Elke andere concurrentie is in de loop van de tijd gedaald, ofwel uitgekocht of besloten om te stoppen met het ontwikkelen van meer geavanceerde chips. Dat laatste geldt voor GlobalFoundries, als een van de nieuwste chipmakers die in 2018 uit de race voor geavanceerde procesknooppunten is gestapt.
Nu zijn er nog maar drie grote spelers over.
TSMC is tegenwoordig de toonaangevende leverancier van computerchips en leidt de technologische ontwikkeling met de 3nm- en 2nm-knooppunten. Het 3nm-knooppunt, N3, zal later in 2023 worden verzonden. TSMC is wat bekend staat als een pure play-gieterij, wat betekent dat het geen chips van eigen ontwerp ontwerpt of produceert, alleen chips voor zijn klanten. Apple is de grootste klant van TSMC, maar andere zijn AMD, Nvidia en zelfs Intel.
Intel het is de originele halfgeleider mijn liefste. Van oudsher toonaangevend op het gebied van de ontwikkeling en productie van halfgeleiders, heeft het door recente haperingen in de levering van zijn productie-roadmap terrein verloren aan TSMC. Het hoopt de leiding terug te winnen, en een deel van dat plan was om de deuren voor traditioneel in-house-only productiebedrijven open te zetten voor andere bedrijven. Arm heeft zich al aangemeld om de fabs van Intel te gebruiken en Intel hoopt meer te winnen met zijn IDM 2.0-strategie wanneer er later dit decennium nieuwere fabs uitkomen.
Samsung het is een krachtpatser in chipproductie, maar de relatie met gamecomponenten met grote tickets is enigszins slecht. Nvidia schakelde Samsung in om de RTX 30-serie te produceren, wat samenviel met een van de slechtste tijden om te proberen een grafische kaart te kopen, misschien wel ooit? Dit was niet de schuld van Samsung, elke chipleverancier had het moeilijk door Covid-gerelateerde tekorten en vertragingen. Nvidia is sindsdien overgestapt op TSMC voor de RTX 40-serie, maar verder blijft Samsung een belangrijke speler in de chipproductie.
Waar Intel, TSMC en in mindere mate Samsung ervoor kiezen om hun chipproductiefaciliteiten te bouwen, is een belangrijk gespreksonderwerp voor veel regeringen over de hele wereld. De productie vindt voornamelijk plaats in Azië, in hotspots als Taiwan en Zuid-Korea, maar ook in de Verenigde Staten. Er zijn echter vestigingen in Ierland, Israël en Duitsland, naast assemblage- en verpakkingsfaciliteiten verspreid over de hele wereld.
Om een groter aandeel in de wereldwijde chipproductie te krijgen, hebben de VS investeringen in de productie van halfgeleiders in de VS tot een topprioriteit gemaakt met de CHIPS and Science Act, en de EU heeft de gelijkaardig ontworpen European Chips Act.
De kaart bovenaan het artikel, die u op volledig scherm kunt bekijken voor een beter zicht, richt zich op productiefaciliteiten voor halfgeleiders in plaats van op assemblage en verpakking. Het is niet uitputtend, aangezien er wereldwijd veel meer kleinere chipfabrikanten zijn, maar het behandelt de drie grootste fabrikanten van halfgeleiders – TSMC, Intel en Samsung – en vermeldt de locaties van de ultramoderne faciliteiten van die bedrijven, samen met enkele oudere merken. Moderne fabrieken beginnen met siliciumwafels van 300 mm, terwijl oudere industrieën de neiging hebben om kleinere wafels van 200 mm of zelfs kleiner te gebruiken.
Ook opgenomen op de kaart hierboven is GlobalFoundries. Tot voor kort produceerde GloFo een groot aantal chips voor AMD vanwege een leveringsovereenkomst tussen de twee bedrijven die dateerde uit de tijd dat AMD voor het eerst zijn productietak verkocht en het leven schonk aan GloFo. Tegenwoordig vertrouwt AMD op TSMC om nieuwere chips te leveren dan GloFo kan bieden.
Vergis je niet in de grootte van deze faciliteiten. Ik heb het interieur van Intel’s Fab 28 in Kiryat Gat in Israël bezocht en het leek bijna eindeloos van binnenuit. Hiernaast bouwt Intel Fab 38, een nog grotere fab-faciliteit, met behulp van de op een na grootste kraan ter wereld. Krekel.
Vanmorgen fietste ik rond het hoofdkantoor van TSMC en Fab 12, de belangrijkste site ter wereld. Hier zijn alle 7nm, 5nm en 3nm ontwikkeld door TSMC. De schaal is enorm en de foto’s doen het geen recht. ze hebben hetzelfde gedaan met de Intel D1, en de Fab 12 schaamt zich ervoor. pic.twitter.com/gcD9wMdy5v14 mei 2023
Bekijk deze fietstocht van Dylan Patel als je wat meer van de schaal van deze plaatsen wilt zien – satellietbeelden doen ze geen recht. TSMC’s Fab 12 is een beetje een verkeerde benaming, aangezien deze ‘Fab’ verschillende geweldige faciliteiten herbergt, net als veel productiecampussen, allemaal met elkaar verbonden door een wafer-snelweg om chips tussen elke locatie te verplaatsen.
Je twijfelt er niet aan dat deze enorme sites absoluut cruciaal zijn voor de wereldeconomie, en daarom wil iedereen een stuk, en waarom de volgende golf van fansites zo belangrijk is.
Waar worden nieuwe sweatshirts gemaakt?
TSMC Fab 21
Je kunt een duidelijke evolutie zien van TSMC’s Fab 21 in Arizona in het afgelopen jaar. Het zal naar verwachting worden geüpdatet en tegen 2024 5nm-chips produceren. Een tweede fase van de fab zal op een later tijdstip worden voltooid om de vraag te vergroten.
Intel Maagdenburg
De Magdeburg-faciliteit van Intel zal veel meer zijn dan een fantasie, maar in 2022 was het niets meer dan een veld. De bouw zou naar verwachting in de eerste helft van 2023 beginnen en de capaciteit zou naar verwachting in 2027 in gebruik worden genomen.
Intel Fab38
Ik bezocht de bouwplaats van Fab 38 en vanuit mijn naïeve begrip van bouwplaatsen leek het goed te gaan. De verwachting is dat deze rond 2024 online zal verschijnen.
Samsung Taylor
De fab van Samsung in Taylor, Texas is nog lang niet af, maar Samsung heeft goede hoop om in 2024 online te zijn.
Intel Fab52 + 62
De twee prachtige faciliteiten van Intel zijn een geweldige aanvulling op de toch al grote campus in Arizona. Deze gaan naar verwachting rond 2024 online.