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TSMC fabbrica il 90% di tutti i chip AI monitorati da BenchGecko. Include l'intera gamma Blackwell e Hopper di NVIDIA, la serie Instinct di AMD, le TPU di Google, AWS Trainium e Microsoft Maia. Il predominio deriva dai nodi avanzati di TSMC (N4/N5) e dalla capacità di packaging CoWoS.

CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate) è la tecnologia di packaging avanzato di TSMC che collega i die GPU agli stack di memoria HBM tramite un interposer in silicio. La capacità CoWoS-L, non la produzione di wafer, è il vincolo principale sull'offerta di chip AI. TSMC sta espandendo con decisione la capacità CoWoS, ma la domanda di NVIDIA, AMD e degli ASIC degli hyperscaler supera l'offerta fino al 2026.

Sì, ma a caro prezzo. SMIC ha ottenuto un nodo equivalente a 7nm con multi-patterning DUV, che richiede più passaggi litografici, rese inferiori e costi più alti per wafer. È così che viene fabbricato l'Ascend 910C di Huawei. Si dice sia in sviluppo un tentativo equivalente a 5nm, ma senza accesso a EUV affronta gravi problemi di resa e costi.

Intel 18A è il prossimo nodo equivalente a 1,8nm di Intel Foundry, con RibbonFET (transistor Gate-All-Around) e PowerVia (alimentazione dal retro del wafer). È fondamentale per la sovranità statunitense nei semiconduttori e per la sopravvivenza di Intel come foundry. Microsoft è il primo cliente esterno. Se 18A avrà successo, gli USA avranno un'alternativa a TSMC con fab all'avanguardia.

BenchGecko monitora 22 sedi di fab in 9 paesi. Vanno dalla Fab 18 di TSMC a Tainan, capace di N3, agli stabilimenti di Shanghai di SMIC soggetti a sanzioni, fino alla mega-fab in Ohio di Intel finanziata dal CHIPS Act. La geografia delle fab conta per la resilienza della supply chain, i controlli sulle esportazioni e la vicinanza ai datacenter.

L'utilizzo della capacità misura quale percentuale della capacità produttiva di una foundry è in uso. Con un utilizzo superiore al 95%, una foundry è di fatto satura e i nuovi ordini hanno tempi di consegna lunghi. Attualmente i nodi avanzati di TSMC operano con un utilizzo medio del 72% e il packaging al 100%. I dati provengono dalle comunicazioni trimestrali sugli utili.