TSMC: клиенты отдают приоритет энергоэффективности чипов, а не производительности

В полупроводниковой индустрии наметился серьезный сдвиг парадигмы. Если раньше ключевым KPI при разработке новых поколений микросхем была исключительно «сырая» вычислительная мощность, то сегодня фокус сместился в сторону энергоэффективности. Об этом сообщает Кевин Чжан, старший вице-президент по развитию бизнеса TSMC — крупнейшего в мире контрактного производителя чипов. По его словам, заказчики компании, среди которых как производители мобильных устройств, так и операторы масштабных дата-центров, все чаще ставят во главу угла показатель энергопотребления на единицу производительности.

Причины смены курса

Трансформация приоритетов напрямую связана с ажиотажным спросом на технологии искусственного интеллекта. Обучение и эксплуатация тяжелых нейросетевых моделей требуют колоссальных вычислительных мощностей, что неизбежно ведет к аномальному потреблению энергии. Проще говоря, инфраструктурные ограничения стали критическим препятствием для развития ИИ. Энергораспределительные сети во многих регионах мира уже не справляются с нагрузкой, а стоимость электричества для дата-центров демонстрирует устойчивый рост. На практике это значит, что при текущих темпах развития ИИ-индустрии энергодефицит становится главным риском для масштабирования бизнеса.

Технологический путь TSMC

TSMC адаптирует дорожную карту производства под новые требования клиентов. В частности, проект техпроцесса A14 (класс 1,4 нм), релиз которого намечен на 2028 год, нацелен на увеличение производительности на 20% при одновременном снижении энергопотребления на 30% по сравнению с текущим флагманским узлом N2 (2 нм). Стоит отметить, что компания планирует достигать этих показателей не только за счет дальнейшей миниатюризации транзисторов, но и посредством продвинутых методов корпусирования, 3D-компоновки и включения элементов фотоники.

Отказ от гонки High-NA EUV

Интересной деталью стратегии TSMC стало решение не использовать оборудование для высокоапертурной фотолитографии (High-NA EUV) в узлах A13 и A12, которые планируется освоить к 2029 году. В отличие от Intel и Samsung, делающих ставку на передовые литографы, в TSMC, похоже, считают, что после рубежа в 2 нм дальнейшее уменьшение размеров транзисторов не дает автоматического выигрыша в энергетике. Подобное «упирание в физический тупик» кремния заставляет компанию искать баланс производительности в архитектурных улучшениях, а не в максимально дорогостоящем литографическом процессе.

Глобальные инфраструктурные вызовы

Прогнозы аналитиков подтверждают вынужденный характер такой экономии. Согласно данным BloombergNEF, к 2035 году доля дата-центров в мировом энергопотреблении превысит 4%, что сопоставимо с показателями целых стран, таких как Индия или Китай. Инфраструктурные задержки уже перешли из теоретической плоскости в практическую: время ожидания подключения крупных ЦОД к электросетям в европейских странах достигло 7 лет. Ситуация приобрела глобальный масштаб: к примеру, в Кении пришлось приостановить реализацию проекта дата-центра Microsoft стоимостью 1 миллиард долларов, так как его запуск мог оставить без электричества существенную часть энергосистемы страны. Аналогичные проблемы с перегрузкой устаревающих электросетей ожидают и США к 2033 году, что подтверждают эксперты Schneider Electric.