Továreň TSMC v USA už vyrába čipy. Sú drahšie ako z Taiwanu

Skutočnosť, že fabrika TSMC v Arizone vyrába čipy, potvrdila už v prvej polovici januára odchádzajúca ministerka obchodu USA Gina Raymondová.

Linky továrne v blízkosti Phoenixu tak opúšťajú mikročipy vyrobené 4-nanometrovou technológiou. Ide o najpokročilejšiu produkciu mimo Ázie. Na rovnakej alebo lepšej úrovni vznikajú čipy iba v taiwanských fabrikách TSMC a u konkurenčného juhokórejského Samsungu.

Podľa dobre informovaných zdrojov novinára Tima Culpana vyrába arizonská továreň procesor A16 Bionic pre Apple a čip S9 do hodiniek rovnakej firmy. V jej výrobnom programe sa nachádza aj mikroprocesor od AMD z rady Ryzen 9 000 s kódovým menom Eldora. V budúcnosti by z fabriky mali vychádzať aj mikročipy Blackwell od Nvidie určené na beh úloh AI.

Továreň dokáže v súčasnosti spracovať 10 000 kremíkových plátkov (wafers) za mesiac. Časť výrobného závodu (Fáza 1B) sa stále dokončuje, po jeho kompletnom uvedení do prevádzky by mala výrobná kapacita narásť na 24 000 plátkov mesačne.

Fabrika denne spotrebuje 2,85 GWh elektriny, čo zodpovedá priemernému príkonu skoro 119 MW. Každý deň do jej útrob prúdi 17,8 milióna litrov vody. TSMC sľubuje, že v budúcnosti pomocou recyklácie zníži množstvo tejto tekutiny na necelých 3,8 milióna litrov za deň.

V ďalšej fáze plánovanej na rok 2028 by mala v Arizone pribudnúť výroba na 3-nanometrovej technológii. Tá dnes predstavuje svetovú špičku. Posledná časť továrne by mala byť dokončená v roku 2030. Mala by vyrábať 2-nanometrové a 1,6-nanometrové mikročipy.

Celková výška investície TSMC do výrobných závodov v USA by mala dosiahnuť asi 65 miliárd dolárov (62,2 miliárd eur). Približne desatinu z tejto sumy predstavuje dotácia z vládneho programu „Čipy pre Ameriku“.

Výroba drahšia ako na Taiwane

Nemilou, aj keď čiastočne očakávanou správou je, že čipy vyrobené v Amerike budú drahšie ako ich ekvivalenty z Taiwanu. Informácia bola oznámená 16. januára počas pravidelného konferenčného hovoru vrcholového manažmentu TSMC s akcionármi.

C. C. Wei, podpredseda predstavenstva a CEO spoločnosti TSMC, obhajuje zvýšenie ceny geografickou flexibilitou aj možnosťou označiť výrobky „Made in USA“ za prémiové.

Za skutočnou príčinou však pravdepodobne stojí prekročenie rozpočtu a nedodržanie pôvodného harmonogramu, vyššie náklady na pracovnú silu či neschopnosť amerických zamestnancov prispôsobiť sa ázijskej pracovnej morálke.

Ďalší problém predstavuje fakt, že hoci sa čipy v USA vyrábajú, ich umiestňovanie do puzdier a testovanie zatiaľ prebieha na Taiwane. Čaká sa na dokončenie továrne firmy Amkor, ktorá bola oznámená koncom roka 2023, začiatok jej prevádzky sa plánuje na roky 2025 až 2026. Jej hlavným zákazníkom by mal byť Apple.   

Politika aj príroda tlačia na diverzifikáciu

TSMC v súčasnosti predstavuje asi 62 percent trhu výroby integrovaných obvodov. Prevádzkuje továrne, takzvané „foundries“ (doslova „zlievárne“), v ktorých vznikajú mikročipy navrhnuté inými spoločnosťami.

Vzhľadom na to, že TSMC dokáže vyrobiť čipy s najmenšími detailmi, z jej výrobných závodov vychádzajú produkty od Apple, AMD či Nvidie. Dokonca aj niektoré mikroprocesory Intelu, ktorý má vlastné čipové fabriky, vyprodukoval TSMC.

Väčšina výrobných priestorov TSMC sa nachádza na Taiwane, teda ostrove, ktorý sa politicky oddelil od Číny, keď sa tam v roku 1949 dostala k moci komunistická strana.

Čínska ľudová republika odštiepenie Taiwanu nikdy neuznala, jej snahou je reintegrácia tohto ostrova do politického systému pevninskej Číny. „Nikto nezabráni zjednoteniu Číny s Taiwanom,“ povedal Si, prezident Čínskej ľudovej republiky, v novoročnom prejave.

Potenciálny vojenský konflikt by určite narušil výrobu. Premena plátkov vysokočistého kremíku na výsledný mikročip je časovo náročná záležitosť pozostávajúca z množstva technologických operácií a trvajúca aj niekoľko týždňov. Aj drobné narušenie tohto procesu by spôsobilo, že vyrábaný čip by sa stal nefunkčným.

Polená pod nohy výrobe mikročipov hádže aj príroda. Zemetrasenie s magnitúdou 6,4 zasiahlo Taiwan v utorok 21. januára. TSMC sa našťastie podarilo rýchlo sa zotaviť z následkov. Začiatkom apríla 2024 postihlo ostrov zemetrasenie s magnitúdou 7,2, najsilnejšie za ostatných 25 rokov.

Taiwan bičujú časté tajfúny. Trpí suchom a jeho energetická bilancia nie je priaznivá.

Z pohľadu produkcie čipov, ktorá je náročná nielen na vodu, ale rovnako aj na spoľahlivé dodávky elektriny, prináša spustenie výroby v Arizone výrazné zníženie rizika. Neukojený hlad po základných komponentoch modernej doby, ktorý svet zažil počas pandémie COVID-19, by sa tak snáď už nemal zopakovať.