सार:
चूंकि कृत्रिम बुद्धिमत्ता और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग चिप्स की मांग बढ़ती जा रही है, टीएसएमसी उन्नत प्रक्रिया उत्पादन क्षमता के विस्तार में तेजी ला रही है। नवीनतम आपूर्ति श्रृंखला समाचार से पता चलता है कि टीएसएमसी 2027 में अपनी 2-नैनोमीटर और 3-नैनोमीटर प्रक्रिया उत्पादन क्षमता का और विस्तार करने की योजना बना रही है। 2-नैनोमीटर की विस्तार दर 3-नैनोमीटर की तुलना में काफी अधिक होगी। उम्मीद है कि 2027 के मध्य तक 2-नैनोमीटर की मासिक उत्पादन क्षमता बढ़कर लगभग 110,000 वेफर्स तक पहुंच जाएगी, जबकि 3-नैनोमीटर की मासिक उत्पादन क्षमता लगभग 210,000 वेफर्स तक पहुंच जाएगी।
वर्तमान योजना के अनुसार, 2026 के अंत तक टीएसएमसी की 2-नैनोमीटर मासिक उत्पादन क्षमता लगभग 90,000 टुकड़े होने की उम्मीद है, और इसकी 3-नैनोमीटर मासिक उत्पादन क्षमता लगभग 180,000 टुकड़ों तक पहुंच जाएगी। 2027 के मध्य तक, दो उन्नत प्रक्रियाओं की उत्पादन क्षमता क्रमशः 110,000 टुकड़े और 210,000 टुकड़े तक बढ़ जाएगी। इसकी तुलना में, 2nm की उत्पादन क्षमता लगभग 22% बढ़ जाएगी, और 3nm की उत्पादन क्षमता लगभग 16% हो जाएगी।
इसका मतलब है कि TSMC अपनी 2nm प्रक्रिया क्षमता के रैंप-अप में काफी तेजी ला रहा है। हालाँकि 2nm अभी भी एक नई पीढ़ी की प्रक्रिया है जिसने बड़े पैमाने पर उत्पादन चरण में प्रवेश किया है, बाजार की मांग 3nm की तुलना में तेजी से बढ़ी है, जिससे TSMC को ग्राहकों के ऑर्डर को पूरा करने के लिए अधिक संसाधनों का निवेश करने के लिए मजबूर होना पड़ा है।
TSMC की 2-नैनोमीटर प्रक्रिया ने आधिकारिक तौर पर 2025 की चौथी तिमाही में उच्च-मात्रा उत्पादन चरण में प्रवेश किया है। कंपनी ने पहले कहा है कि इस प्रक्रिया की प्रारंभिक उपज दर अच्छी है और 2026 में तेजी से उत्पादन विस्तार प्राप्त करने की उम्मीद है। 2nm एक नैनोशीट ट्रांजिस्टर संरचना को अपनाता है, जो फिनफेट के बाद ट्रांजिस्टर वास्तुकला के विकास को बढ़ावा देने के लिए टीएसएमसी के लिए एक महत्वपूर्ण नोड है।
पिछली 3-नैनोमीटर प्रक्रिया की तुलना में, 2-नैनोमीटर में सबसे बड़े तकनीकी परिवर्तनों में से एक फिनफेट से जीएए में बदलाव है, जो एक सराउंड-गेट ट्रांजिस्टर संरचना है। गेट के चैनल को पूरी तरह से घेरने से, वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित करने की ट्रांजिस्टर की क्षमता में और सुधार किया जा सकता है और प्रदर्शन, बिजली की खपत और ट्रांजिस्टर घनत्व के बीच बेहतर संतुलन हासिल किया जा सकता है।
वर्तमान में, 2nm अगले कुछ वर्षों में TSMC की सबसे महत्वपूर्ण उन्नत प्रक्रियाओं में से एक बन गया है। Apple को TSMC की 2-नैनोमीटर प्रक्रिया को अपनाने वाले पहले प्रमुख ग्राहकों में से एक माना जाता है। नई पीढ़ी के iPhones में उपयोग किए जाने वाले हाई-एंड चिप्स पहले ही इस प्रक्रिया युग में प्रवेश कर चुके हैं। चूँकि Apple के अलावा अन्य बड़ी चिप डिज़ाइन कंपनियाँ धीरे-धीरे 2nm पर स्थानांतरित हो रही हैं, TSMC को उत्पादन क्षमता पर बढ़ते दबाव का सामना करने की उम्मीद है।
एआई चिप की मांग उन्नत प्रक्रिया उत्पादन क्षमता के विस्तार को चलाने वाला एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है। हाल के वर्षों में, NVIDIA, AMD और अन्य AI चिप निर्माताओं ने अधिक जटिल त्वरक और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग उत्पाद लॉन्च करना जारी रखा है। इन उत्पादों को कंप्यूटिंग शक्ति की प्रति यूनिट ऊर्जा खपत को कम करते हुए कंप्यूटिंग प्रदर्शन में सुधार करने के लिए सबसे उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं के उपयोग की आवश्यकता होती है।
3nm की तुलना में, 2nm की क्षमता का पैमाना वर्तमान में अभी भी छोटा है, लेकिन TSMC स्पष्ट रूप से अधिक ग्राहकों को लेने के लिए इसे जल्द से जल्द पर्याप्त स्तर तक विस्तारित करने की उम्मीद करता है। वर्तमान योजना के अनुसार, 2027 के मध्य तक 2nm की मासिक उत्पादन क्षमता 110,000 टुकड़ों तक पहुंच जाएगी। हालाँकि यह संख्या अभी भी 3nm के 210,000 टुकड़ों से कम है, लेकिन दोनों के बीच का अंतर कम होना शुरू हो गया है।
साथ ही, टीएसएमसी ने अपने 3-नैनोमीटर उत्पादन विस्तार को धीमा नहीं किया है। उम्मीद है कि 2027 के मध्य तक, मासिक 3-नैनोमीटर उत्पादन क्षमता लगभग 210,000 टुकड़ों तक पहुंच जाएगी। टीएसएमसी ताइवान और ताइवान के बाहर कई उत्पादन अड्डों पर 3-नैनोमीटर विनिर्माण क्षमताओं का विस्तार कर रहा है। उनमें से, संयुक्त राज्य अमेरिका के एरिजोना में दूसरा वेफर फैब भी 3-नैनोमीटर प्रक्रिया को अपनाने की योजना बना रहा है और 2027 की दूसरी छमाही में बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने की उम्मीद है।
दक्षिणी ताइवान में TSMC का उत्पादन आधार भी 3nm उत्पादन क्षमता जोड़ रहा है। कंपनी ने पहले घोषणा की है कि वह ताइनान साइंस पार्क में एक नया 3-नैनोमीटर वेफर फैब जोड़ेगी और 2027 की पहली छमाही में बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश करने की उम्मीद है। इसके अलावा, कुमामोटो में जापान का दूसरा वेफर फैब भी 3-नैनोमीटर प्रक्रिया का उपयोग करने की योजना बना रहा है और 2028 में बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू होने की उम्मीद है।
एरिज़ोना, संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्नत प्रक्रिया लेआउट, टीएसएमसी की वैश्विक उत्पादन रणनीति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। पहले फैब के अलावा जिसने उत्पादन शुरू कर दिया है, दूसरे फैब का निर्माण भी पूरा हो चुका है, और 2027 की दूसरी छमाही में 3nm बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने की योजना है। इससे TSMC की 3nm आपूर्ति क्षमताओं का और विस्तार होगा और कुछ उन्नत चिप उत्पादन को सीधे संयुक्त राज्य अमेरिका में पूरा करने की अनुमति मिलेगी।
3nm उत्पादन क्षमता को और अधिक विस्तारित करने के लिए, TSMC ताइवान में कुछ मौजूदा उत्पादन उपकरणों को भी समायोजित कर रहा है और मूल रूप से 5nm प्रक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को 3nm उत्पादन में परिवर्तित कर रहा है। इस तरह, टीएसएमसी पूरी तरह से नए फैब पर निर्भर हुए बिना उन्नत प्रक्रिया वेफर्स के अपने उत्पादन को तेजी से बढ़ा सकता है।
यह क्षमता समायोजन चिप बाजार की बदलती मांग संरचना को भी दर्शाता है। पिछले कुछ वर्षों में स्मार्टफोन बाजार की वृद्धि धीमी हो गई है, और कुछ एंट्री-लेवल और मिड-रेंज मोबाइल फोन चिप्स के लिए परिपक्व प्रक्रियाओं की मांग में गिरावट आई है, जबकि एआई, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग और हाई-एंड स्मार्टफोन ने उन्नत प्रक्रियाओं की मांग में वृद्धि जारी रखी है। इसलिए, कुछ पुराने प्रक्रिया उपकरणों को अधिक उन्नत नोड्स में परिवर्तित करने से संपूर्ण उत्पादन प्रणाली की संसाधन उपयोग दक्षता में सुधार हो सकता है।
टीएसएमसी वर्तमान में न केवल वेफर विनिर्माण क्षमता पर दबाव का सामना कर रही है, बल्कि उन्नत पैकेजिंग भी एआई चिप्स की आपूर्ति को प्रतिबंधित करने वाली एक महत्वपूर्ण कड़ी बन गई है। चूंकि एआई एक्सेलेरेटर को एचबीएम हाई-बैंडविड्थ मेमोरी के साथ बड़े पैमाने पर एकीकरण की आवश्यकता होती है, हाल के वर्षों में CoWoS जैसी उन्नत पैकेजिंग प्रौद्योगिकियों की मांग तेजी से बढ़ी है। टीएसएमसी अपनी वेफर विनिर्माण क्षमता बढ़ाने के बाद पैकेजिंग प्रक्रिया द्वारा सीमित होने से बचने के लिए अपनी उन्नत पैकेजिंग उत्पादन क्षमता का विस्तार भी जारी रख रही है।
अगले कुछ वर्षों में, टीएसएमसी का उन्नत प्रक्रिया मार्ग छोटे नोड्स तक आगे बढ़ता रहेगा। कंपनी ने 1.4-नैनोमीटर A14 प्रक्रिया को बढ़ावा देना शुरू कर दिया है और 2028 में बड़े पैमाने पर उत्पादन हासिल करने की योजना बनाई है। हाल की आपूर्ति श्रृंखला की खबरें यहां तक फैल गई हैं कि TSMC 1.4nm प्रक्रिया के परीक्षण उत्पादन और बड़े पैमाने पर उत्पादन समय को आगे बढ़ा सकता है, लेकिन विशिष्ट समय सारिणी अभी भी फैब निर्माण और प्रक्रिया विकास की प्रगति पर निर्भर करती है।
उसी समय, 2nm स्वयं प्रारंभिक संस्करण में नहीं रहेगा। TSMC ने N2P जैसी 2nm व्युत्पन्न प्रक्रियाओं की योजना बनाई है और आगे A16 लॉन्च किया है। एन2पी मूल एन2 के आधार पर प्रदर्शन और बिजली की खपत में और सुधार करेगा, जबकि ए16 टीएसएमसी की सुपर पावर रेल बैक-साइड बिजली आपूर्ति तकनीक पेश करता है, जो जटिल सिग्नल पथ और उच्च बिजली आपूर्ति घनत्व के साथ उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग और चिप्स के लिए अधिक उपयुक्त है।
संपूर्ण उद्योग प्रवृत्ति के परिप्रेक्ष्य से, टीएसएमसी वर्तमान में भविष्य में 3 नैनोमीटर, 2 नैनोमीटर और 1.4 नैनोमीटर से मिलकर एक निरंतर उन्नत प्रक्रिया सोपानक बना रहा है। 3nm अगले कुछ वर्षों में बड़े पैमाने पर उन्नत चिप उत्पादन कार्य करना जारी रखेगा, जबकि 2nm धीरे-धीरे फ्लैगशिप स्मार्टफोन प्रोसेसर, AI एक्सेलेरेटर और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग चिप्स के लिए मुख्य विनिर्माण नोड बन जाएगा।
2एनएम उत्पादन क्षमता की वृद्धि दर 3एनएम से अधिक है, जो यह भी दर्शाता है कि टीएसएमसी बाजार की मांग के अनुसार पूंजी और विनिर्माण संसाधनों को पुनः आवंटित कर रहा है। यह उम्मीद की जाती है कि 2027 तक, जैसे-जैसे 2एनएम उपज दर में सुधार जारी रहेगा और अधिक ग्राहक उत्पाद बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश करेंगे, इस प्रक्रिया की उत्पादन क्षमता का अनुपात और बढ़ जाएगा।
यदि वर्तमान विस्तार योजना को सुचारू रूप से लागू किया जाता है, तो 2027 के मध्य तक टीएसएमसी की मासिक उत्पादन क्षमता लगभग 110,000 2एनएम वेफर्स और 210,000 3एनएम वेफर्स होगी। वैश्विक सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए, जो एआई बुनियादी ढांचे के निर्माण में तेजी का अनुभव कर रहा है, इससे सबसे उन्नत लॉजिक चिप्स की आपूर्ति के पैमाने में काफी विस्तार होगा और उन्नत प्रक्रिया निर्माण में टीएसएमसी की अग्रणी स्थिति और मजबूत होगी।
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