Decir que el mercado mundial de la fundición está en auge en este momento sería quedarse corto. La demanda de tecnologías de procesos de vanguardia impulsadas por aplicaciones de IA y HPC no tiene precedentes, y con la incorporación de Intel al juego de fabricación de chips por contrato, este segmento de mercado también se está volviendo bastante competitivo. Sin embargo, este es exactamente el segmento de mercado en el que Rapidus, una startup de fundición respaldada por el gobierno japonés y varias empresas japonesas importantes, entrará en 2027, cuando su primera fábrica entre en funcionamiento, dentro de unos años.
En una nueva actualización sobre el estado de la creación de la primera fábrica de vanguardia de la compañía, Rapidus ha revelado que también tienen la intención de ingresar al juego del empaque de chips. Una vez terminada, la fábrica de ¥5 billones ($32 mil millones) ofrecerá litografía de chips en un nodo de 2 nm, así como servicios de empaque para chips producidos dentro de las instalaciones, una distinción notable en una industria donde, incluso si el empaque no se subcontrata completamente (OSAT), normalmente todavía se maneja en instalaciones dedicadas.
En última instancia, si bien la compañía quiere atender a los mismos clientes que TSMC, Samsung e Intel Foundry, la empresa planea hacer las cosas casi completamente diferentes a sus competidores en un intento por acelerar la fabricación de chips, desde el diseño final hasta la obtención de un chip funcional. fabuloso.
«Estamos muy orgullosos de ser japoneses», afirmó Henri Richard, director general y presidente de la filial de Rapidus en Estados Unidos.[…] Sé que algunas personas pueden estar mirando esto pensando [that] Japón es conocido por su calidad y atención al detalle, pero no necesariamente por su velocidad o flexibilidad. Pero os diré que Atsuyoshi Koike (el jefe de Rapidus) es un ejecutivo muy especial. Es decir, tiene toda la calidad de Japón, con mucho pensamiento americano. Por lo tanto, es una persona única y, sin duda, extraordinariamente centrada en crear una empresa que sea extremadamente flexible y extremadamente rápida».
Solo 2 nm, al principio
Quizás la diferencia más significativa entre Rapidus y las fundiciones tradicionales es que la empresa solo ofrecerá tecnologías de fabricación de vanguardia a sus clientes: 2 nm en 2027 (fase 1) y luego 1,4 nm en el futuro (fase 2). Esto contrasta marcadamente con otras fábricas por contrato, incluida Intel, que tienden a ofrecer a sus clientes una gama completa de procesos de fabricación para conseguir más clientes y producir más chips. Aparentemente, Rapidus espera que haya suficientes desarrolladores de chips japoneses y estadounidenses que estén dispuestos a utilizar su proceso de fabricación de 2 nm para producir sus diseños. Dicho esto, el número de diseñadores de chips que están utilizando el nodo de producción más avanzado en un momento dado es relativamente pequeño (limitado a grandes empresas que necesitan la ventaja de ser los primeros en actuar y tienen los márgenes para justificar asumir el riesgo), por lo que queda por determinar. Veremos si el modelo de negocio de Rapidus tiene éxito. La compañía cree que así será, ya que el mercado de chips fabricados en nodos avanzados está creciendo rápidamente.
«Hasta hace poco, IDC daba una estimación del mercado de 2 nm y menos en unos 80 mil millones de dólares y creo que pronto veremos una revisión del potencial a 150 mil millones de dólares», dijo Richard. «[…] TSMC es el gorila de 800 libras en el espacio. Samsung está ahí e Intel va a entrar en ese espacio. Pero el crecimiento del mercado es tan significativo y la demanda tan alta, que no hace falta una gran cuota de mercado para que Rapidus tenga éxito. Una de las cosas que me tranquiliza es que cuando hablo con nuestros socios de EDA, cuando hablo con nuestros clientes potenciales, es obvio que toda la industria está buscando un suministro alternativo de una fundición totalmente independiente. Hay un lugar para Samsung en esta industria, hay un lugar para Intel en esta industria, la industria actualmente es propiedad de TSMC. Pero otra fundición totalmente independiente es más que bienvenida por todos los socios del ecosistema y por los clientes. Así que me siento muy, muy bien con el posicionamiento de Rapidus».
Hablando de tecnologías de proceso avanzadas, cabe destacar que Rapidus no planea utilizar los escáneres de litografía High-NA Twinscan EXE de ASML para la producción de 2 nm. En cambio, Rapidus se apega a los probados escáneres Low-NA de ASML, que reducirán los costos de la fábrica de Rapidus, aunque implicará el uso de patrones dobles EUV, lo que aumenta los costos y alarga el ciclo de producción de otras maneras. Incluso con esas compensaciones, Los analistas de SemiAnalysis creen que, dado el costo de las herramientas litográficas EUV de alta NA y el campo de imágenes reducido a la mitad, el diseño doble de baja NA podría ser más viable económicamente.
«Creemos que estamos absolutamente cómodos con la actual [Low-NA EUV] solución para 2 nm, pero podríamos considerar una solución diferente para 1,4 nm», dijo Richard.
Por ahora, solo Intel planea utilizar herramientas High-NA para fabricar chips en su proceso de fabricación 14A (clase 1,4 nm) a veces a mediados de la década. TSMC y Samsung Foundry parecen ser más cautelosos, por lo que Rapidus no está solo con su actitud hacia las herramientas High-NA EUV.
Embalaje avanzado en una fábrica de vanguardia
Además de las tecnologías de proceso avanzadas, los diseñadores de chips de alta gama (como los utilizados para aplicaciones de IA y HPC) también necesitan tecnologías de empaquetado avanzadas (por ejemplo, para la integración de HBM) y Rapidus está listo para ofrecerlas también. Lo que distingue a la empresa de sus pares de la industria es que planea construir y empaquetar chips en la misma fábrica.
«Tenemos la intención de tener la capacidad de backend en Hokkaido [semiconductor fab] como diferenciador», afirmó Richard. «Creo que tenemos la ventaja de empezar desde cero y poder construir probablemente la primera fábrica de semiconductores front-end-back-end totalmente integrada de la industria. Otros modernizarán y modificarán su capacidad existente, pero tenemos una hoja de papel en blanco y parte del ingrediente secreto que Koike hijo está aportando a Rapidus son algunas ideas muy interesantes sobre cómo integrar tanto el front-end como el back-end, entre otras cosas».
Intel, Samsung y TSMC tienen instalaciones separadas para la fabricación y el empaquetado de chips, ya que incluso los métodos de empaquetado más sofisticados que involucran intercaladores de silicio (que son esencialmente chips grandes) no coinciden con la complejidad de los procesadores modernos. Las herramientas que se utilizan para construir intercaladores de silicio y los equipos utilizados para fabricar chips lógicos completos son muy diferentes, por lo que instalarlos en la misma sala blanca generalmente tiene poco sentido ya que no se complementan muy bien entre sí.
Por otro lado, transportar obleas de un sitio a otro es una tarea arriesgada y que requiere mucho tiempo, por lo que integrar todo en un campus podría tener sentido, ya que simplifica enormemente la cadena de suministro.
«Vamos a reinventar la forma en que el diseño del chip, el front-end y el back-end trabajan juntos para completar un proyecto», dijo Richard. […] La idea es que podemos hacerlo rápido, con alta calidad, alto rendimiento y con un ciclo de tiempo muy corto».
