TSMC N2-Fertigung feiert vermutlich bereits in wenigen Tagen im September Premiere, doch das Hochfahren der Fabriken geht erst richtig los. Bis zum Ende des Jahres könnte die Kapazität rund 30.000 Wafer im Monat erreichen, im nächsten Jahr wird der Ausstoß dann verdoppelt.

Fab 22 im Süden ist eine Erfolgsgeschichte

TSMCs Fab 22 im Süden Taiwans in der Stadt Kaohsiung ist zuletzt in die Überholspur gewechselt. Phase 1 fertigt bereits 2-nm-Chips, die zweite Phase des Fabrik-Komplexes wird aktuell ausgerüstet und soll schnellstmöglich folgen. Anvisiert wird dabei ein Zeitraum von nur wenigen Monaten, aus der Kapazität von 10.000 Wafer im Monat sollen mit beiden Bauten in voller Produktion schnellstmöglich eine Kapazität von 30.000 N2-Wafer im Monat erreicht werden.

Fab 22 hat seit der Planung vor vier Jahren eine interessante Wendung mitgemacht. Ursprünglich war sie im Jahr 2021 als Unterstützung für ältere Prozesse rund um 7 nm und 28 nm geplant, dann folgte nach dem drastischen Einbruch der Aufträge für N7 & Co und fehlender Auslastung schon bestehender Fabriken TSMCs schneller Wechsel hin zu einer neuen Fertigungsstufe. Dass sich dabei der eigentliche Starttermin der Fabs kaum verzögerte ist umso beeindruckender, schließlich stehen N2-Chips in neuester GAA-Fertigung auf einem ganz anderen Niveau als Lösungen in 7 oder 28 nm. Nun ist Fab 22 ein Aushängeschild für die Anpassungsfähigkeit des Unternehmens und geht zusammen mit Fab 20, der Jahre zuvor geplanten ersten Fab für N2-Chips, parallel in Produktion.

Fab 20 übernimmt die Entwicklungsarbeit

Fab 20 in Hsinchu erfüllt aber noch andere Aufgaben. Auf der gegenüberliegenden Straßenseite ist unter anderem das neue Forschung- und Entwicklungszentrum von TSMC angesiedelt, ein Packaging-Komplex ebenfalls nicht weit entfernt. Fab 20 übernahm hier zuletzt die umfangreichen Tests vor dem Beginn der Serienproduktion, steigt nun aber voll mit ein. Auch Phase 2 des Werks ist bereits zur Produktion, bis Jahresende könnte hier bereits die Kapazität auf 30.000 und später sogar 35.000 Wafer pro Monat hochgefahren werden.

Phase 3 und 4 der Fab 20 kommen aufgrund der Nähe zu den Forschungseinrichtungen dann wieder solche Aufgaben zu: Hier wird die kommende A14-Fertigung vorbereitet und getestet, dann zur Serienreife optimiert. Ist das erst einmal gelungen, werden die beiden Werke auch den Start dieser Fertigung begleiten.

Auch die Fab 22 in Kaohsiung wird jedoch noch weiter ausgebaut. TSMC ist bekannt dafür, mindestens stets vier Phasen zu errichten. Mit jeder Phase wird die Produktivität der gesamten Anlage noch ein wenig weiter gesteigert, die größten Fabs von TSMC haben neun Phasen. Fab 22 soll nach bisherigen Plänen fünf Phasen erhalten. Phase 3 ist aktuell im Bau und soll den Zwischenschritt TSMC A16 produzieren. Dabei handelt es sich quasi um „N2P+“, jedoch erstmals mit rückseitiger Stromversorgung, das sogenannte Backside Power Delivery (BSPD). Was in Phase 4 und 5 produziert wird, ist aktuell noch nicht bekannt.

Laut Medienberichten aus Südkorea wird SK Hynix deutlich an der Preisschraube für HBM4 drehen. Von 70 Prozent Aufpreis ist die Rede, und das bei einer Basis, die in Form von HBM3E mit zwölf Lagen (12Hi) auch bereits nicht günstig ist. Kürzlich waren durch Samsung erstmals mögliche HBM3-Preissenkungen ins Spiel gebracht worden.

SK Hynix nutzt die Gunst der Stunde

Die ersten Chips nach Standard HBM4 mit ebenfalls zwölf Layern sollen um die 500 US-Dollar kosten. Damit würde der Preis für HBM3E 12Hi mit rund 300 US-Dollar deutlich übertroffen. Bisher war von Preissteigerungen von HBM3E zu HBM4 von um die 30 Prozent die Rede, auch dies waren aber primär Vermutungen und Annahmen.

SK Hynix hatte sich zuletzt mit HBM3(E) nahezu in eine Monopolstellung manövriert. Geht es nach Analysten, werden über 90 Prozent der Profi-Lösungen von Nvidia ausschließlich mit HBM3(E) von SK Hynix bestückt. Micron war erst extrem spät erneut auf den HBM-Zug aufgesprungen, bei Samsung scheiterte stets und ständig die Qualifikation für den Einsatz mit Nvidia-Chips. Beide Hersteller liefern nun aber Chips aus, unter anderem an AMD, an SK Hynix kommen beide aber nicht heran.

Folglich geht SK Hynix nun in die abschließenden Verhandlungen so selbstbewusst, dass diese hohe Preismarke augenscheinlich angesetzt wird. Zuletzt hieß es, Nvidia zögere die Verhandlungen hinaus, weil das Unternehmen hofft, dass Samsung und Micron bei HBM4 konkurrenzfähiger werden und so ein kleiner Preiskampf entstehen könnte. Sollte dies nun aber nicht aufgehen, muss Nvidia weiterhin primär von SK Hynix kaufen, zu dann entsprechenden Preisen. SK Hynix erklärte im Quartalsbericht der vergangenen Woche, dass trotz der steigenden Fertigungskosten, wie unter anderem der Nutzung eines Base-Dies aus TSMC-N4-Fertigung, die Marge bei HBM4 mindestens gleich bleiben soll.

Nvidia Rubin nutzt HBM4

Nvidia Rubin wird die erste Lösung, die im kommenden Jahr HBM4 nutzen soll. Das ist seit der GTC im Frühjahr offiziell bekannt. Acht HBM-Stapel werden dort je Package gebraucht, unterm Strich wären also bereits 4.000 US-Dollar nur für HBM4 nötig. Rubin Ultra ein Jahr später wird gar 16 HBM4E-Stacks benötigen, diese Chips dürften noch einmal teurer werden. Nvidia dürfte am Ende die Kosten letztlich aber auf den Endpreis umlegen, der damit nochmal einige (zehn-)tausend US-Dollar steigen wird.