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Les prix de TSMC ?

Estimations des prix d'un wafer chez TSMC, du 5 nm au 90 nm
Les prix de TSMC ?

On ne connaît que trop bien le catalogue du fondeur taïwanais, du procédé 5 nm au 90 nm et plus, en passant par le 7 nm à succès, et sans oublier qu’il existe parfois aussi plusieurs versions (sous la forme d’améliorations, d’optimisations du node) pour certains d’entre eux (par exemple N7, N7+, N6, N5, N5+). Par contre, le flou demeure autour de la tarification d’une unité de wafer pour chaque procédé de gravure — il est vrai, logiquement bien différent selon la maturité et l’âge de la technologie concernée, ou encore le niveau de la demande, mais aussi la taille du contrat négocié et la stature du client. Un début de réponse sur la toile, plus exactement sur Twitter ? Peut-être.

 

L’individu RetiredEngineer, déjà réputé pour partager régulièrement des informations (parfois des fuites) liées aux affaires hardware et technologique de manière générale, affirme avoir reçu le rapport d’un tiers avec les estimations (!) des prix des wafer chez TSMC pour différents procédés de gravure, 5 nm inclus. Voyez plutôt :

 

Les prix de TSMC ? [cliquer pour agrandir]

 

L’individu insiste (et nous aussi d’ailleurs) qu’il s’agit uniquement d’estimations, certes apparemment rigoureuses ! Les données utilisées seraient celles du mois d’avril. Attention, concernant le 5 nm, le calcul ne prendrait pas en compte la production initiale avec ses rendements traditionnellement faibles et se base sur une puce hypothétique en 5 nm de 90,7 milliards de transistors avec les spécifications du GPU P100 de Nvidia. Le prix par puce ne serait donc pas particulièrement valide.

En supputant une certaine justesse, même (très) approximative, que remarque-t-on d’autre ? L’explosion du prix du wafer avec le 7 nm, tandis que celui du 5 nm n’est pas si loin de presque doubler ce chiffre, et il en va de même pour les différents coûts/frais par wafer dont la croissance est exponentielle. Bien entendu, un wafer dernier cri plus dense permet d’obtenir beaucoup plus de puces et donc un prix par transistor bien moindre.

 

Enfin, on ne sait pas exactement la manière dont TSMC fixe réellement ses tarifs pour ses clients, par exemple, si le prix du wafer est fixe et donc plus ou moins le même pour tout le monde, ou si l’attribution se fait surtout au plus offrant. Il faut donc encore surtout se contenter de savoir que l’affaire du fondeur est rentable et profitable, et lui permet d’investir lourdement pour son avenir et celui du semi-conducteur. Bref, ces chiffres sont à prendre avec un peu de retenue, même s’ils paraissent assez cohérents, ils peuvent également avoir évolué depuis le printemps. Il serait évidemment intéressant d'obtenir le même genre d'information pour l'offre de Samsung Foundry, histoire de comparer un peu.

 

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par Ideal, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 16h27  
par Un ragoteur blond embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 16h02
Mais ça serait absurde de faire cela. Cette comparaison a-t-elle bien un sens ?
C'est un chiffré qui est biaisé par la taille du chip. Si l'on changait la taille de ce chip hypothétique on pourrait arriver à des conclusions differentes.
Ce chip de 90 milliards de transistor n'existe pas et ce tableau rassemble les prix EN 2020 donc rapporté à maintenant, c'est comme ça que je le comprend. (calculation of foundry sale price par chip in 2020 per node)
Mais même si ce chip est hypothétique, sa taille hypothétique est, elle, arrêtée pour avoir un point de comparaison entre les différents nodes selon leur prix, rentabilité toussa rapporté à la fabrication de ce chip toujours hypothétique.
Donc on peut en sortir un sens même si c'est que du théorique.
Effectivement en pratique ce processeur n'aurait aucune viabilité économique (ne parlons pas du physique) sur les nodes inférieurs.

Après c'est affaire d'interprétation, ptet je me trompe totalement mais je suppose que le type qui a pondu ce tweeter n'a pas capté la portée de cette ligne tout en ayant pourtant reçu des données solides comme indiqué dans son tweeter.
"- This data is from April 2020.
-Yours?
-No. From a report someone sent to me."
par Un ragoteur blond embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 16h02  
par dismuter, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h09
Il me semble que l'article par le d'une puce hypothétique de 90 milliards de transistors, ce qui est énormissime.
Effectivement
 
Si je comprends bien, le tableau montre que fabriquer une puce avec autant de transistors en 90nm serait hors de prix.
Mais ça serait absurde de faire cela. Cette comparaison a-t-elle bien un sens ?
C'est un chiffré qui est biaisé par la taille du chip. Si l'on changait la taille de ce chip hypothétique on pourrait arriver à des conclusions differentes.

Donc je continue malgré cela de penser que ce chiffre n'est pas vraiment utilisable. De plus, je suis renforcé dans cette idée car dans l'industrie on parle du prix d'un wafer pour parler d'un process, et du prix du chip lorsque l'on parle d'un chip specifique.
 
C'est un coût fixe, non ? Si oui, c'est un peu hors sujet quand on veut estimer combien coûte chaque puce supplémentaire à fabriquer.
Oui c'est un cout fixe, mais c'est un cout très fort. A moins de vendre des millions de chip ce cout ne sera pas dilué par le nombre.
Par exemple avec un die de 5.5x5.5mm sur un wafer 300mm² (~2000 die/wafer) en 5nm (17 000$/die) avec 10 000 000$ de masque, tu dois produire ~1.1 millions de die pour que le prix des masque ne represente que 50% du coup de fabrication. Pour des entreprises comme Intel, AMD ou Apple c'est tout à fait realisable. Mais pas pour tout le monde.
C'est donc clairement une dépense à prendre en compte.
Et avec cela on a pas encore parlé du coup en R&D pour concevoir le chip.
par Ideal, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 16h01  
@dismuter Pour vérifier ton assertion j'ai fait un petit calcul pour voir si ça concordait
Le calcul porte sur des processeurs Cell, choisit ici car 90nm et contenant 250 000 millions de transistors ( 4 processeurs pour arriver à un milliard de transistors donc simple ) avec un wafer de 300 mm utilisé largement pour ce genre de production.

Le processeur Cell fait 221mm² si on arrondi à 15x15 donc 225mm² pour inclure les pertes entre die.
Ça donne 256 die par galette. 256 / 4 = 64 milliards de transistors dans le cas du Cell donc cohérent avec l'hypothèse de 61 milliards de transistors évoquée avant.

La ligne 8 est donc pertinente et indique bien que des processeurs hyper fournis en transistors d'aujourd'hui ne seraient pas viable économiquement (ni physiquement pour le 90nm).

Depuis le 28 nm, on observe que la diminution du prix hypothétique de ce processeur spécifique n'a pu diminué dans les proportions observées avant...
?? 2011 enterrement effectif de la loi de Moore plutôt cohérent ça aussi. Utile cette ligne 8.
par Ideal, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h34  
par dismuter, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h09
C'est un coût fixe, non ? Si oui, c'est un peu hors sujet quand on veut estimer combien coûte chaque puce supplémentaire à fabriquer.
Je pense (aussi?) que tous les coûts inhérents à la fabrication d'un chip sont inclus ici dans ce tableau quelque part (pas forcément ligne 7).
Les lignes 2, 5 et 6 ont l'air de se charger de ce genre de données mais bon j'ai pas vraiment creusé alors à confirmer ou infirmer....

Faire un tableau de ce genre sans inclure ce genre de données qui impactent directement le prix de chaque puce me semblerait pas cohérent donc les données ont du être incluses ici suffit de bien comprendre chaque ligne de données.
par Ideal, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h19  
par dismuter, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h09
Si je comprends bien, le tableau montre que fabriquer une puce avec autant de transistors en 90nm serait hors de prix.
je fini ta phrase si, moi aussi je comprend bien et si ton raisonnement est exact.
>>>> "fabriquer une puce avec autant de transistors en 90nm serait hors de prix et nécessiterait + d'un wafer entier de l'époque"

C'est très intéressant comme info si elle est pertinente et exacte. Ça pourrait aussi indiquer qu'un wafer entier en 90nm pouvait contenir au maximum 61milliards transistors 90nm en tout et pour tout et utilisant toute la surface du wafer en question..
Donc 61 milliards réparti sur plusieurs chips.. (hors pertes comme, entre autre, le silicium sacrifié pour délimiter chaque chips) @Matthieu un avis sur le raisonnement des stagiaires CdH ?
par dismuter, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 14h09  
par Un ragoteur bio embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h30
Non l'information de la ligne 8 n'est pas utilisable. On ne sait pas quelle surface font les chip en question.
Il me semble que l'article par le d'une puce hypothétique de 90 milliards de transistors, ce qui est énormissime. À titre de comparaison, le plus gros GPU de NVIDIA, le A100, en a 54 milliards.
Si je comprends bien, le tableau montre que fabriquer une puce avec autant de transistors en 90nm serait hors de prix.
par Un ragoteur bio embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h30
Il faut noter que le prix de fabrication par wafer n'est qu'un partie du prix de fabrication. Le prix de fabrication des mask est à considérer aussi. Car il est facilement au dessus des millions de $ pour le set complet de mask.
C'est un coût fixe, non ? Si oui, c'est un peu hors sujet quand on veut estimer combien coûte chaque puce supplémentaire à fabriquer.
par Hamster1er, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 12h17  
par Un ragoteur bio embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h30
Il faut noter que le prix de fabrication par wafer n'est qu'un partie du prix de fabrication. Le prix de fabrication des mask est à considérer aussi. Car il est facilement au dessus des millions de $ pour le set complet de mask.
C'est ce que j'allais dire, les masques c'est la partie immergée de l'iceberg, personne en parle mais sans ça y'a plus rien qui fonctionne. Et pis après faut couper le wafer, ouvrir les contacts, le packager, foutre de l'indium, souder l'IHS.... etc je sais pas quels coûts ça représente.
par Un ragoteur bio embusqué, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h30  
par Scrabble, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 06h09
C'est la dernière ligne 8, qui est la plus intéressante : "Le Foundry sale price per chip". On voit que ça a baissé jusqu'au 7 nm en 2018, et puis c'est pas mieux en 2020. De là à dire que le node 5 nm est probablement le dernier ?
Non l'information de la ligne 8 n'est pas utilisable. On ne sait pas quelle surface font les chip en question.
Alors qu'avec le prix d'un wafer, le taux de défaut par cm², et la surface du chip que tu veux réaliser, tu peux très bien estimer le prix de fabrication de n'importe quel chip.

Il faut noter que le prix de fabrication par wafer n'est qu'un partie du prix de fabrication. Le prix de fabrication des mask est à considérer aussi. Car il est facilement au dessus des millions de $ pour le set complet de mask.
par Unragoteursansespace en Auvergne-Rhône-Alpes, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h28  
Je me souviens pas trop de combien on peut mettre de puces sur un wafer de 300 mm avec le node (12 ou 7 nm) 640 il me semble. Ça donne déjà le prix de base en mat 1er d'une puce.
par The manchot pingouin de Bretagne, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 07h06  
ok, donc le plus rentable dans la courbe est bien le 16/12 en meilleur rapport finesse gravure per dollar
par Scrabble, le Vendredi 18 Septembre 2020 à 06h09  
C'est la dernière ligne 8, qui est la plus intéressante : "Le Foundry sale price per chip". On voit que ça a baissé jusqu'au 7 nm en 2018, et puis c'est pas mieux en 2020. De là à dire que le node 5 nm est probablement le dernier ?