TSMC vs Samsung Foundry: Süreç Üstünlüğü vs Müşteri Güveni

Bu karşılaştırma gerçekte neyi ölçüyor

“Foundry”, başka şirketler için çip üreten firmadır. Apple, NVIDIA, AMD, Qualcomm ve birçok girişim genellikle çipi tasarlar (mimari), ardından bu tasarımı milyonlarca aynı, çalışan die hâline getirmek için bir foundry’ye güvenir.

Foundry’nin işi sadece desenleri basmak değil—aynı zamanda küçük süreç farklılıklarının bir ürünün zamanında gönderilip gönderilmeyeceğini, performans hedeflerine ulaşıp ulaşmayacağını ve kârlı kalıp kalmayacağını belirlediği, tekrarlanabilir, yüksek hacimli bir fabrika sistemini işletmektir.

Alıcılar için “süreç liderliği” ne anlama gelir

Süreç liderliği, pazarlama iddialarından çok daha fazlasıdır: yüksek verimde daha iyi PPA—performans, güç ve alan—sunmayı güvenilir şekilde gerçekleştirebilmektir. Alıcılar için liderlik şu pratik sonuçlarla görülür:

• Aynı güçte daha yüksek saat hızları (veya aynı performansta daha uzun pil ömrü)
• Aynı özellikler için daha küçük die boyutu (genellikle maliyeti düşürür)
• Kusurlardan kaynaklanan arızaların azalması, daha yüksek hacimler ve daha istikrarlı tedarik

Neden öncü düğümler (leading-edge) önemli

Öncü düğümler genellikle en büyük verimlilik kazançlarının geldiği yerlerdir; bu yüzden AI hızlandırıcılar ve veri merkezleri (watt başına performans), akıllı telefonlar (pil ömrü ve termal) ve dizüstü bilgisayarlar (ince tasarımlarda sürdürülebilir performans) için çok önemlidir.

Ama “en iyi” düğüm ürün bağımlıdır: bir mobil SoC ile devasa bir AI GPU süreci çok farklı şekillerde zorlar.

Beklentileri ayarlayın: sonuçlar değişir

Bu karşılaştırma tek bir kalıcı kazanan üretemez. Farklılıklar düğüm nesline, düğümün yaşam döngüsündeki yerine (erken ramp vs olgun) ve bir müşterinin kullandığı tasarım kurallarına ve kütüphanelere göre kayar.

Bir şirket bir ürün sınıfında önde olabilirken, diğeri başka bir alanda daha ikna edici olabilir.

Düğüm adları elma ile elma karşılaştırması değildir

“3nm” gibi halka açık etiketler standartlaştırılmış ölçümler değildir. Bunlar ürün adlarıdır, evrensel bir ölçek değil. İki “3nm” teklifi transistor tasarım tercihleri, yoğunluk hedefleri, güç özellikleri ve olgunluk açısından farklı olabilir—bu yüzden anlamlı karşılaştırmalar sadece gerçek metriklerle (PPA, verim, ramp zamanlaması) yapılmalıdır, yalnızca düğüm etiketiyle değil.

Kazananları belirleyen metrikler: PPA, verim ve hacme ulaşma süresi

Foundry “liderliği” tek bir sayı değildir. Alıcılar genellikle bir düğümü kullanılabilir bir PPA dengesi sağlıyor mu, verimi ölçekle sunuyor mu ve hacme ulaşma süresi ürün lansmanlarına yetişecek kadar hızlı mı diye değerlendirir.

PPA: performans, güç, alan (ve neden ödünler farklıdır)

PPA, bir çipin ne kadar hızlı çalışabildiği (performans), belirli bir hızda ne kadar enerji kullandığı (güç) ve ne kadar silikon gerektirdiği (alan) anlamına gelir. Bu hedefler birbirleriyle yarışır.

Bir akıllı telefon SoC’si pil ömrünü uzatmak ve daha fazla özelliği die üzerine sığdırmak için güç ve alana öncelik verebilir. Bir veri merkezi CPU’su veya AI hızlandırıcı ise frekans ve sürdürülebilir performans için alana (ve maliyete) daha fazla katlanabilir, yine de güç önemlidir çünkü elektrik ve soğutma işletme giderlerini belirler.

Verim: maliyetin ve takvimlerin arkasındaki çarpan

Verim, bir wafer üzerindeki işe yarayan ve spesifikasyonları karşılayan die oranıdır. Bu şu unsurları etkiler:

• Birim maliyeti: düşük verim kullanılmaz silikona ödeme yaptırır.
• Takvimler: aynı sayıda iyi çip elde etmek için daha fazla wafer başlatmak gerekir.
• Hacim bulunabilirliği: yeterli araç olsa bile düşük verim gönderebilir parçaları sınırlar.

Verimi, kusur yoğunluğu (rastgele hataların sayısı) ve değişkenlik (transistor davranışının wafer ve lotlar arasında ne kadar tutarlı olduğu) şekillendirir. Bir düğümün yaşam döngüsünün başında değişkenlik genellikle daha yüksektir; bu da kullanılabilir frekans kotalarını azaltabilir veya daha konservatif voltajlar gerektirebilir.

Hacme ulaşma zamanı: “mevcut” ne zaman “gönderilebilir” olur

Duyurular, bir düğümün tutarlı şekilde çok sayıda müşteri için yüksek verimli, spesifikasyona uygun waferlar ürettiği tarihten daha az önemlidir. Olgun düğümler genellikle daha öngörülebilirdir; erken düğüm istikrarı süreçler, maskeler ve kurallar sıkılaştıkça değişebilir.

Tasarım kolaylığı (design enablement): görünmez kaldıktan sonra etkili kol

Benzer silikon fiziğine rağmen sonuçlar tasarım kolaylığına bağlıdır: PDK kalitesi, standard-cell ve bellek kütüphaneleri, doğrulanmış IP ve iyi tanımlanmış EDA akışları.

Güçlü enablement yeniden tasarımları azaltır, zamanlama/güç kapanışını iyileştirir ve ekiplerin daha hızlı hacme ulaşmasına yardımcı olur—bu da gerçek dünyadaki foundry farklarını genellikle daraltır.

Yazılımdaki bir paralel faydalıdır: Platform sürtüşmesini kaldırdığında ekipler daha hızlı gönderir. Koder.ai gibi araçlar planlama modu, anlık görüntüler/g geri alma, dağıtım ve kaynak kodu dışa aktarma ile uygulama geliştirmeyi sohbet üzerinden hızlandırır. Silikonda foundry enablement benzer bir rol oynar: daha az sürpriz, daha fazla tekrarlanabilirlik.

Düğüm adları vs gerçekteki teknoloji: perde altında ne değişir

“3nm”, “2nm” gibi düğüm etiketleri fiziksel bir ölçüm gibi görünse de büyük ölçüde bir süreç iyileştirme jenerasyonunun kısaltmasıdır. Her foundry kendi adlandırmasını seçer ve “nm” rakamı artık çip üzerindeki tek bir özellik boyutuna temiz bir eşleme yapmaz.

Bu yüzden bir şirketin “N3” parçası ile diğerinin “3nm” parçası hız, güç ve verim açısından anlamlı şekilde farklı olabilir.

FinFET vs. GAA: neden transistor şekli önemlidir

Yıllarca öncü lojik FinFET transistörlerine dayanıyordu—düşey bir silikon pervazı (fin) düşünün; kapı bunun üç tarafını sarar. FinFET'ler eski düzlemsel transistorlere göre daha iyi kontrol ve daha düşük sızıntı sundu.

Bir sonraki adım **GAA (Gate-All-Around)**dır; burada kapı kanalı daha tamamen sarar (genellikle nanosheet olarak uygulanır). Teoride GAA, çok düşük voltajlarda daha iyi sızıntı kontrolü ve ölçeklenme sunabilir.

Pratikte ise yeni üretim karmaşıklığı, ayar zorlukları ve değişkenlik riskleri getirir—yani “daha yeni mimari” her çip için otomatik olarak daha iyi sonuç vermez.

SRAM ve ara bağlantılar: gizli sınırlayıcılar

Mantık transistörleri iyi ölçeklense bile gerçek ürünler genellikle şunlarla sınırlandırılır:

• SRAM ölçeklenmesi: önbellekler her zaman mantık kadar kolay küçülmeyebilir, bu yüzden çip alanı ve maliyet düğüm adının vaat ettiği kadar iyileşmeyebilir.
• Ara bağlantı ve yönlendirme: teller inceldikçe ve daha yakınlaştıkça direnç ve kapasitans artabilir; bu da hız ve güç üzerinde olumsuz etki yapar.

Bazen performans kazanımları tranzistörden çok metallizasyon ve yönlendirme iyileştirmelerinden gelir.

Yoğunluk vs güç: farklı müşteriler, farklı “kazançlar”

Bazı alıcılar yoğunluğa (mm² başına daha fazla işlem için maliyet ve verim) öncelik verirken, bazıları güç verimliliği (pil ömrü, termal, sürdürülebilir performans) peşindedir.

Bir düğüm kağıt üzerinde “ileride” görünebilir, ancak gerçek dünya PPA dengesi ürünün hedefleriyle uyuşmuyorsa daha kötü bir seçim olabilir.

TSMC pratikte: müşterilerin genellikle satın aldığı güçlü yönler

Müşteriler TSMC’yi neden seçtiklerini anlatırken nadiren tek bir benchmark sayısıyla başlarlar. Daha çok öngörülebilirlikten bahsederler: düğüm kullanılabilirlik tarihleri çok kaymaz, süreç seçenekleri daha az sürprizle gelir ve ramp “en iyi şekilde sıkıcı” hissi verir—yani bir ürün döngüsünü planlayıp gerçekten hedefe ulaşabilirsiniz.

Öngörülebilir ramp ve sürtüşmeyi azaltan bir ekosistem

TSMC’nin çekiciliğinin büyük bir parçası çevresel ekosistemdir. Birçok IP satıcısı, EDA araç akışı ve referans metodoloji TSMC süreç tasarım kitleri için önce (veya en kapsamlı şekilde) uyarlanır.

Bu geniş destek entegrasyon riskini azaltır; özellikle uzun debug sürelerine tahammülü olmayan ekipler için önemlidir.

Verim öğrenimi, tasarım desteği ve paketleme çeşitliliği

TSMC, gerçek hacimler başladığında genellikle hızlı verim öğrenimiyle de anılır. Müşteriler için bu, her çeyrekte her bir birimin pahalı ve tedarik kısıtlı olduğu daha az dönem demektir.

Waferlerin ötesinde, alıcılar pratik “ekstralar” olarak tasarım hizmetleri ve derin bir paketleme menüsüne işaret eder. CoWoS/SoIC tarzı ileri paketleme seçenekleri önemlidir çünkü birçok ürün artık transistor yoğunluğundan çok sistem seviyesinde entegrasyonla kazanıyor.

Ödünler: kapasite ve kim önceliklendiriliyor

Varsayılan tercih olmanın dezavantajı kapasite için rekabettir. Öncü seviye slotlar sıkışık olabilir ve tahsisat en büyük, uzun vadeli taahhütte bulunan müşterilere öncelik verebilir—özellikle büyük ramplarda.

Küçük fabless firmalar bazen daha erken planlama yapmak, farklı tapeout zamanlarını kabul etmek veya daha az kritik parçalar için ikinci bir foundry kullanmak zorunda kalır.

Neden birçok şirket birincil foundry etrafında standartlaşır

Bu kısıtlamalara rağmen birçok fabless ekip birincil bir foundry etrafında standartlaşır çünkü bu her şeyi basitleştirir: yeniden kullanılabilir IP blokları, tekrarlanabilir signoff, tutarlı bir DFM oyun kitabı ve her nesille gelişen bir tedarikçi ilişkisi.

Sonuç, organizasyonel sürtüşmenin azalması ve kağıt üzerinde “yeterince iyi” olanın üretimde de iyi olacağına dair daha fazla güven olur.

Samsung Foundry pratikte: güçlü yönler ve yaygın endişeler

Samsung Foundry’nin hikayesi Samsung Electronics ile sıkı bağlanmıştır: amiral gemisi mobil çipleri tasarlayan, önde gelen bellek üreten ve üretim yığınının büyük bir kısmına sahip bir şirket.

Bu dikey entegrasyon, tasarım ihtiyaçları ile fab uygulaması arasında sıkı koordinasyon ve iş stratejik olduğunda sadece işlemsel değil uzun vadeli büyük sermaye yatırımlarını yapabilme yeteneği gibi pratik avantajlara dönüşebilir.

Samsung’un deneyiminin yardımcı olabileceği alanlar

Çok az şirket yüksek hacimli bellek üretimi ile keskin lojik üretimini aynı anda yürütebilir. Büyük DRAM ve NAND operasyonlarını işletmek süreç kontrolü, fabrika otomasyonu ve maliyet disiplini konusunda derin deneyim kazandırır.

Bellek ve lojik farklı alanlar olsalar da, bu “ölçekli üretim” kültürü gelişmiş düğümlerin laboratuvar performansından tekrarlanabilir, yüksek verimli üretime geçmesi gerektiğinde değerli olabilir.

Samsung ayrıca başlık düğümünün ötesinde geniş bir portföy sunar: olgun düğümler, RF ve özel prosesler gerçek ürünler için “3nm vs 3nm” tartışmasından daha önemli olabilir.

Alıcıların yaygın endişeleri

Samsung Foundry’yi değerlendiren alıcılar genellikle en yüksek PPA iddialarından ziyade operasyonel öngörülebilirliğe odaklanır:

• Ramp güveni: hacim üretim zaman çizelgeleri ne kadar güvenilir.
• Düğümler arası tutarlılık: bir nesilden diğerine öğrenmeler temiz şekilde aktarılıyor mu.
• Verim olgunluğu: erken verimlerin istikrarlı, maliyet-etkin seviyeye ne kadar hızlı yükseldiği.

Bu endişeler Samsung’un teslim edemeyeceği anlamına gelmez—müşterilerin daha geniş bufferlar ve daha fazla doğrulama çabası ile planlama yapması gerektiğini ifade eder.

Samsung’un güçlü bir eşleşme olduğu durumlar

Samsung, tedarik bağımlılığını azaltmak için stratejik bir ikinci kaynak olarak çekici olabilir; özellikle tedarik sürekliliğinin küçük bir verim avantajından daha önemli olduğu yüksek hacimli ürünlerde.

Ayrıca ekipler Samsung’un IP ekosistemi ve tasarım akışlarına (PDKlar, kütüphaneler, paketleme seçenekleri) zaten uyumluysa veya bir ürün Samsung’un daha geniş cihaz portföyünden ve uzun vadeli kapasite taahhütlerinden fayda sağlıyorsa iyi bir eşleşme olabilir.

EUV uygulaması: neden araçlar gerekli ama yeterli değil

EUV litografisi modern “3nm sınıfı” çipleri mümkün kılan işçidir. Bu boyutlarda eski derin-UV teknikleri sık sık çoklu desenlemeye ihtiyaç duyar—bir katmanı birden fazla pozlama ve aşındırma işlemlerine bölmek.

EUV bazı karmaşıklıkları daha az desenleme adımıyla değiştirebilir; bu genellikle daha az maske, daha az hizalama hatası ve daha temiz özellik tanımı demektir.

“EUV’ye sahip olmak” ile EUV ile lider olmak aynı şey değildir

Hem TSMC hem de Samsung Foundry EUV tarayıcılarına sahip, ama liderlik bu araçları yüksek verimli waferlara tutarlı şekilde dönüştürebilmekle ilgilidir.

EUV doz, odak, rezist kimyası, kontaminasyon gibi çok küçük varyasyonlara duyarlıdır ve oluşturduğu kusurlar belirgin değil, olasılıksaldır. Kazananlar genellikle şunları yapan ekiplerdir:

• araç çalışma süresini yüksek ve arıza sürelerini öngörülebilir tutan,
• süreçleri katman katman sıkı istatistiksel kontrol ile ayarlayan,
• litografiyi hızlıca metrologi ve kusur incelemesi ile bağlayan ve böylece hızlı öğrenen ekipler.

Araç bulunabilirliği, çalışma süresi ve ayar zamanı çevrim süresini belirler

EUV araçları nadir ve pahalıdır; tek bir aracın verimi tüm bir düğüm için darboğaz olabilir.

Çalışma süresi düşük veya yeniden işleme oranları yükseldiğinde waferlar fab kuyruğunda daha uzun kalır. Bu daha uzun çevrim süresi, bir değişikliğin işe yarayıp yaramadığını görmenin daha fazla takvim süresi alması nedeniyle verim öğrenimini yavaşlatır.

EUV verimi ve maliyeti nasıl değiştirir

Daha az maske ve adım değişken maliyeti azaltabilse de, EUV kendi maliyetlerini getirir: tarayıcı zamanı, bakım ve daha sıkı süreç kontrolleri.

Etkili EUV uygulaması bu nedenle çifte kazanım sağlar: daha iyi verimler (wafer başına daha fazla iyi die) ve daha hızlı öğrenme; birlikte her gönderilebilir çipin gerçek maliyetini düşürür.

Ramplar ve zaman çizelgeleri: liderlik çiplerin gönderilmesinde nasıl kendini gösterir

Süreç liderliği bir slayt destesiyle kanıtlanmaz—gerçek ürünler zamanında, hedef performansta ve anlamlı miktarlarda gönderildiğinde kendini gösterir.

Bu yüzden “ramp” dili önemlidir: umut vaat eden bir süreçten güvenilir fabrika akışına geçişin karışık aşamalarını tanımlar.

Tipik ramp aşamaları (ve neyi işaret ederler)

Çoğu öncü düğüm üç geniş aşamadan geçer:

• Risk üretimi: neredeyse nihai bir süreçle erken waferlar çalıştırılır. Müşteriler bunu temel işlevselliği doğrulamak ve verim eğilimleri hakkında ilk okumayı almak için kullanır.
• Kalifikasyon: fab ve müşteri süreç penceresini, güvenilirlik hedeflerini ve test akışlarını kilitler. Bu aşama acı verici sürprizlerin (değişkenlik, kusurluluk, elektromigrasyon vb.) ortaya çıktığı yerdir.
• Hacim üretimi: çıktı, ürün ekiplerinin lansmanları planlayabileceği, tedarik tahsis edebileceği ve paketleme ve lojistik için taahhütte bulunabileceği kadar öngörülebilir hale gelir.

“Yüksek hacimli üretim” gerçekten ne anlama gelir

“HVM” pazarına göre farklı şeyler ifade edebilir:

• Mobil için HVM genellikle çok büyük wafer başlangıçları, sıkı takvimler ve hızlı mevsimsel dalgalanmalar anlamına gelir.
• HPC/AI için HVM adet olarak daha düşük olabilir ama yine de talepkârdır—büyük die, gelişmiş paketleme kapasitesi ve istikrarlı bulunabilirlik ham wafer hacminden daha az önemli değildir.
• Otomotiv için HVM uzun kalifikasyon çevrimleri ve yıllarca süren tutarlı tedarik ile ayrılmaz bir bütündür.

Müşterilerin zaman çizelgelerini nasıl okuduğu—tape-out’tan sevkiyata

Müşteriler tape-out → ilk silikon → doğrulanmış stepping → ürün sevkiyatları arasındaki süreyi izler.

Daha kısa her zaman daha iyi değildir (acele etmek ters tepebilir), ama uzun boşluklar genellikle verim, güvenilirlik veya tasarım-ekosistem sürtüşmesi işaret eder.

Kamusal göstergeler (aşırı yorumlamadan izlenecekler)

İç verim grafiklerini göremezsiniz, ama bakılabilecekler:

• “Silikon hazır değil”e bağlanan tekrarlayan ürün lansmanı kaymaları
• Aynı düğümde birden fazla, alakasız müşterinin gönderip göndermediği
• İddia edilen ramp zamanlamasıyla uyumlu kapasite ve paketleme genişlemesi
• PPA hedefleri ve tasarım kuralları hakkında stabil kalan açık ifadeler

Uygulamada, erken kazanımları tutarlı sevkiyatlara dönüştüren foundry itibar kazanır—ve bu itibar küçük bir PPA avantajından daha değerli olabilir.

Paketleme ve chipletler: düğümün ötesindeki yeni savaş alanı

“Daha iyi bir düğüm” artık otomatik olarak daha iyi bir ürün garantisi değildir. Çipler birden fazla die (chiplet) haline bölündükçe ve bellek hesaplama yakınına istiflenirken, ileri paketleme performans ve tedarik hikayesinin bir parçası haline geldi, sonradan düşünülmemesi gereken bir unsur değil.

Neden paketleme artık performansı etkiliyor

Modern işlemciler genellikle farklı proseslerde yapılmış farklı silikon parçalarını (CPU, GPU, I/O, önbellek) birleştirir ve bunları yoğun ara bağlantılarla bağlar.

Paketleme seçimleri gecikme, güç ve elde edilebilecek saat hızlarını doğrudan etkiler—çünkü bu bağlantıların mesafesi ve kalitesi transistor hızından neredeyse aynı derecede önemlidir.

Alıcıların ihtiyaçları: chiplet, HBM ve termal

AI hızlandırıcılar ve üst düzey GPU'lar için paketleme maliyet kalemi genellikle şunları içerir:

• Chiplet entegrasyonu: yonga içi bağlantı gibi davranan ince adımlı bağlantılar.
• HBM entegrasyonu: Bant genişliği darboğazlarını önlemek için hesaplama die’lerine yakın yüksek bant genişlikli bellek yığınları.
• Termal yönetim: daha küçük alanda daha fazla watt olduğu için paketleme ısıyı uzaklaştırmalı, hapseden bir çözüm olmamalı.

Bunlar “iyi olur” seçenekleri değil; zayıf termal veya interconnect çözümü gerçek dünya performansını düşürebilir veya daha düşük güç hedefleri gerektirebilir.

Paketleme kapasitesi sevkiyatları tıkayabilir

Wafer verimleri iyileşse bile paketleme verimi ve kapasitesi sınırlayıcı olabilir—özellikle birden fazla HBM yığını ve karmaşık substratlar gerektiren büyük AI cihazları için.

Bir tedarikçi yeterli ileri paketleme slotu sağlayamazsa veya çoklu die paketinin montaj verimi zayıfsa, müşteriler gecikmiş ramplar ve kısıtlı hacimlerle karşılaşabilir.

Alıcıların foundry'lere sorduğu sorular artık

TSMC vs Samsung Foundry değerlendirirken alıcılar paketlemeye odaklı şu soruları sorar:

• Bir şey hata verdiğinde uçtan uca sorumluluğu kim üstleniyor (wafer → paket → test)?
• Good-die doğrulama, paket montajı ve son test nasıl koordine ediliyor?
• Foundry, substrate, HBM tedarik hizalaması ve lojistik dahil tam zinciri güvence altına alabiliyor mu?

Pratikte, düğüm liderliği ve müşteri güveni silikonu aşar: ölçekte yüksek verimli bir paketi eksiksiz teslim edebilme yeteneğini de içerir.

Müşteri güveni: küçük bir PPA farkından daha önemli olabileceği neden

%1–3 arası bir PPA avantajı slaytta belirleyici görünebilir. Pek çok alıcı için öyle olmaz.

Bir ürün lansmanı dar bir pencereye bağlıysa, öngörülebilir yürütme küçük bir yoğunluk veya frekans avantajından daha fazla değer sağlayabilir.

“Güven” size pratik olarak ne kazandırır

Güven belirsiz bir duygu değildir—pratik teminatların bir paketidir:

• IP koruması ve gizlilik: tasarım verileri, maske setleri ve müşteri yol haritaları etrafında sıkı kontroller. Bir sızıntı yılların rekabet avantajını silebilir.
• Tekrarlanabilir sonuçlar: geçen yıl benzer bir yonga tape-out ettiyseniz, bir sonrakinin de benzer davranmasını istersiniz—aynı kurallar, aynı corner davranışı, daha az sürpriz.
• Şeffaf problem çözümü: verimler düştüğünde veya parametrik bir sınır geç ortaya çıktığında hızlı kök neden analizi ve dürüst zaman çizelgeleri.

İlişkiler önemli çünkü silikon bir hizmettir

Öncü üretim bir emtia değildir. Destek mühendisliği kalitesi, dokümantasyonun açıklığı ve yükseltme yolları bir sorunun iki günde mi yoksa iki ayda mı çözüleceğini belirleyebilir.

Uzun vadeli müşteriler genellikle şunu değerlendirir:

• Stabil PDK güncellemeleri ve değişiklik bildirimleri
• Süreç uzmanlarına hızlı erişim (sadece bilet sistemi değil)
• Riskten hacme sorunsuz ramp geçmişi

Çoklu kaynak: kağıt üzerinde akıllı, ön safta zor

Şirketler bağımlılığı azaltmak için genellikle ikinci bir foundry’yi kalifiye etmeye çalışır. İleri düğümlerde bu pahalı ve yavaştır: farklı tasarım kuralları, farklı IP bulunabilirliği ve pratikte çipin ikinci bir portu demektir.

Birçok ekip ancak olgun düğümlerde veya daha az kritik parçalar için çift kaynak kullanır.

Foundry-uyumu kontrol listesi (başlık özelliklerinin ötesinde)

Taahhütte bulunmadan önce şunları sorun:

• Tasarım kuralları ne sıklıkla değişiyor ve güncellemeler ne kadar yıkıcı?
• Verim/FA yükseltmeleri için tipik dönüş süresi nedir?
• Gerekli IP (SRAM'lar, PHY'ler, EDA akışları) hacimde doğrulandı mı?
• Tapeout'tan kalifikasyona ve rampa kadar programlar ne kadar öngörülebilir?
• Verilerinizi koruyan sözleşme ve teknik güvenceler nelerdir?

Bu cevaplar güçlüyse, küçük bir PPA farkı genellikle belirleyici faktör olmaktan çıkar.

Maliyet, fiyatlandırma ve iyi bir die'ın gerçek ekonomisi

Foundry teklifi genellikle wafer başına fiyat ile başlar, ama bu sayı sadece ilk kalemdir.

Alıcıların gerçekten ödediği şey zamanında teslim edilen iyi çiplerdir ve birkaç faktör “daha ucuz” seçeneğin gerçekten ucuz kalıp kalmayacağını belirler.

Wafer fiyatlarını ne sürükler

Wafer fiyatları düğümler yeni ve daha karmaşık oldukça artar. Büyük kollar şunlardır:

• Düğüm olgunluğu: düğümün başında süreçler hala ayarlanırken fiyat buna yansır.
• Verim: daha az kullanılabilir die çıkarsa her çalışan çipin maliyeti yükselir.
• Maske setleri: ileri düğümler daha fazla (ve daha pahalı) maske gerektirir; tam bir set büyük bir ön maliyet olabilir.
• Paketleme eklentileri: ileri paketleme, interposer veya chiplet entegrasyonu özellikle üst düzey parçalar için wafer maliyetine yaklaşabilir.

Toplam sahip olma maliyeti (TCO): bütçelerin gerçekte hareket ettiği yer

TCO birçok karşılaştırmanın yönünü değiştirir. Daha az yeniden işleme (respins) gerektiren bir tasarım sadece maske maliyetlerini değil, mühendislik zamanını da kurtarır.

Benzer şekilde, takvim kaymaları herhangi bir wafer indirimi kadar pahalı olabilir—bir ürün penceresini kaçırmak gelir kaybı, ekstra stok veya platform lansmanının gecikmesi anlamına gelebilir.

Mühendislik çabası da önemlidir: hedef saatlere veya güç değerlerine ulaşmak ağır ayar, ekstra doğrulama veya geçici çözümler gerektiriyorsa, bu maliyetler personel ve zaman içinde görünür.

Hacim taahhütleri ve kapasite rezervasyonu

Öncü düğümlerde alıcılar genellikle kapasite rezervasyonu için ödeme yapar—bu, ürün rampında waferların mevcut olmasını sağlayan bir taahhüttür. Basitçe söylemek gerekirse, üretim koltuklarını önceden ayırtmak gibidir.

Takas esneklikten gelir: güçlü taahhütler daha iyi erişim sağlayabilir, ama hacimleri hızlı değiştirme konusunda daha az alan bırakır.

"Wafer başına daha ucuz" seçeneğin daha pahalıya gelebilme durumu

Bir seçenek daha düşük wafer fiyatı sunup daha düşük verim, daha yüksek değişkenlik veya daha fazla yeniden işleme riski taşıyorsa, iyi die başına maliyet daha yüksek olabilir.

Bu yüzden satın alma ekipleri senaryoları modellemeye başladı: hedef spesifikasyonlarda ayda kaç satılabilir çip alıyoruz ve bir çeyrek gecikse ne olur? En iyi anlaşma bu sorulardan sağ çıkandır.

Tedarik zinciri ve jeopolitik risk: alıcıların planladıkları

Bir şirket öncü foundry’yi seçtiğinde yalnızca transistorları değil en değerli ürününün nerede üretileceğini, gönderileceğini ve potansiyel olarak gecikebileceğini de seçer.

Bu nedenle konsantrasyon riski bir yönetim kurulu düzeyinde konudur: kritik kapasitenin tek bir coğrafyada fazla yoğunlaşması bölgesel bir aksaklığı küresel bir ürün kıtlığına dönüştürebilir.

Jeopolitik, yoğunlaşma ve “tek hata noktaları”

Öncü hacmin çoğu sınırlı sayıda sitede kümelenir. Alıcılar mühendislikle ilgisi olmayan olaylardan endişe duyar: boğaz gerilimleri, değişen ticaret politikaları, yaptırımlar, liman kapanışları ve hatta kurulum ve bakımın gecikmesine neden olan vize veya lojistik kısıtlamaları.

Ayrıca deprem, fırtına, elektrik kesintisi ve su kısıtları gibi günlük ama gerçek sorunlar için de plan yaparlar—çünkü gelişmiş bir fab hassas ayarlı bir sistemdir. Kısa bir kesinti bile kaçırılmış lansman pencerelerine yol açabilir.

Kapasite genişletme ve felaket kurtarma

Kapasite duyuruları önemlidir, ama tekrar edilebilirlik ve yedeklilik de öyledir: aynı süreç için birden fazla fabin kalifikasyonu, yedek yardımcı hizmetler ve operasyonları hızla geri getirme yeteneği.

Müşteriler giderek felaket kurtarma planları, paketleme/test’in bölgesel çeşitlendirmesi ve bir site kapandığında bulguları yeniden yönlendirmenin hızını sorar.

İhracat kontrolleri ve ekipman tedarik belirsizliği

İleri düğüm üretimi uzun bir ekipman zincirine (EUV araçları, depozisyon, aşındırma) ve özel malzemelere bağımlıdır.

İhracat kontrolleri araçların nereye gönderilebileceğini, neyin servis edilebileceğini veya hangi müşterilere tedarik yapılabileceğini sınırlayabilir. Bir fab normal çalışsa bile, araç teslimatındaki gecikmeler, yedek parça eksiklikleri veya yükseltmeler rampları yavaşlatabilir ve mevcut kapasiteyi azaltabilir.

Alıcıların riski azalttığı pratik yollar

Şirketler tipik olarak birkaç yaklaşımı kombine eder:

• Tasarım taşınabilirliği: IP ve akışları mümkün olduğunca foundry'ler arası uyumlu tutmak, böylece gelecekte taşınma tam bir yeniden tasarım olmasın.
• İkinci kaynak: en az bir alternatif düğüm, proses veya paketleme seçeneğini kalifiye etmek—tam olarak aynı olmasa bile.
• Çok bölge paketleme/test: wafer fab riskini montaj riskinden ayırmak için.
• Bufferlar ve sözleşmeler: daha uzun ön bildirimli tahminler, stratejik stoklar ve daha net öncelik/ceza maddeleri.

Hiçbir şey bu riski ortadan kaldırmaz, ama onu şirketin kaderini belirleyen bir bahisten yönetilen bir plan haline getirir.

İleriye bakış: 2nm çağı ve geleceği kim üretecek

“2nm” tek başına bir küçülme değil, birlikte gelmesi gereken bir dizi değişiklik paketi gibidir.

“2nm yol haritaları” genellikle neyi ima eder

Çoğu 2nm planı yeni bir transistor yapısı (genellikle gate-all-around / nanosheet) kullanmayı, düşük voltajda sızıntıyı azaltmayı ve kontrolü iyileştirmeyi öngörür.

Ayrıca güç iletimini ön yüz yerine arka yüzeye alma (backside power delivery) gibi yöntemlere daha fazla dayanacaklar; bu sinyaller için yönlendirme alanını serbest bırakmak içindir; yeni ara bağlantı malzemeleri ve kuralları da tellerin ana sınırlayıcı haline gelmesini önlemek için gerekecektir.

Başka bir deyişle: düğüm adı transistor + güç + yönlendirme paketinin kısaltmasıdır, yalnızca daha sıkı bir litografi adımı değil.

Güvenilirlik: sunum + ekosistem değil, yürütme + ekosistem

Bir 2nm duyurusu yalnızca foundry (1) tekrarlanabilir verimlere ulaşabiliyorsa, (2) müşterilerin tasarlayabilmesi için yeterince erken stabil PDK ve signoff akışları sunabiliyorsa ve (3) paketleme, test ve kapasiteyi hizalayarak hacim ürünlerin gerçekten sevk edilebilmesini sağlayabiliyorsa önem taşır.

En iyi yol haritası, müşteri tape-out'larını yaşayan bir yolu geçen roadmaptir; iç demo değil.

AI talebi ve enerji sınırları öncelikleri yönlendirecek

AI, çipleri devasa die boyutlarına, chiplet'lere ve bellek bant genişliğine doğru itiyor—aynı zamanda enerji kısıtları ham frekans yerine verimlilik kazanımlarını ön plana çıkarıyor.

Bu nedenle güç iletimi, termal ve ileri paketleme transistör yoğunluğu kadar önemli hale gelecek. "En iyi düğüm" kararlarının paketleme seçenekleri ve gerçek iş yüklerindeki watt başına verimlilikleri içermesini bekleyin.

Pratik bir karar çerçevesi

Kanıtlanmış yüksek hacimli öngörülebilirlik, güçlü EDA/IP hazırliği ve düşük takvim riski öncelikliyse ekipler genellikle TSMC'yi seçer—maliyet daha yüksek olsa bile.

Fiyat rekabeti, foundry ile tasarımı birlikte optimize etme isteği veya stratejik çeşitlendirme önemliyse Samsung Foundry sıklıkla değerlendirilir—özellikle sözleşme süresine ve stratejik çeşitlendirmenin zirve PPA kadar önemli olduğu durumlarda.

Her iki durumda da kazanan organizasyonlar iç yürütmelerini standartlaştırır: net planlama, hızlı yineleme ve varsayımlar bozulduğunda geri alma. Aynı operasyonel zihniyet Koder.ai gibi platformların uçtan uca uygulama geliştirmeyi (web için React, backend için Go + PostgreSQL, mobil için Flutter ile) benimsemesinin nedenidir—çünkü hızlı yineleme ancak öngörülebilir kaldığında değerlidir.