c'est que le nœud N3 de TSMC est absolument saturé

Les GPU de nouvelle génération pour l’intelligence artificielle (IA), conçus entre autres par NVIDIA, AMD ou Huawei, sont un prodige technologique. Cependant, leurs performances sont profondément conditionnées par les performances des puces mémoire avec lesquelles ils coexistent. Les GPU les plus avancés sont si rapides qu'ils sont souvent obligés d'attendre que la mémoire fournisse les données dont ils ont besoin pour continuer à effectuer des calculs.

Les puces mémoire HBM4e () visent à mettre fin une fois pour toutes à ce goulot d’étranglement dans le matériel d’IA. Les trois plus grands concepteurs de ce type de circuits intégrés (Samsung, SK Hynix et Micron Technology) travaillent sur leurs solutions HBM4e, et les deux sociétés sud-coréennes livreront vraisemblablement les premiers échantillons à leurs clients au cours du second semestre 2026. La société américaine Micron arrivera un peu plus tard : en 2027.

Actuellement, SK Hynix est leader sur ce marché avec une part proche de 70 %, les 30 % restants étant partagés entre Samsung et Micron Technology. Cependant, l'avenir de vos mémoires HBM4e n'est pas seulement entre vos mains. Pour pérenniser sa part de marché actuelle, SK Hynix doit produire ses futures mémoires HBM4e sur un nœud lithographique de pointe, c'est pourquoi, selon DigiTimes Asia, elle a décidé de miser là-dessus : elle évalue la possibilité que TSMC se charge de fabriquer le cœur de ces mémoires sur son nœud 3 nm.

L'alliance SK Hynix et TSMC est un mouvement sismique dans l'industrie de l'IA

Traditionnellement, les concepteurs de puces mémoire étaient également responsables de la fabrication de leurs propres circuits intégrés. Cependant, SK Hynix a trois bonnes raisons de laisser la production de ses mémoires HBM4e entre les mains de TSMC. Le premier d'entre eux est que cette société taïwanaise fabrique les GPU conçus par les principaux clients de SK Hynix, donc si elle se charge également de produire la mémoire, l'assemblage final de ces deux composants grâce au packaging avancé COWOS() est beaucoup plus simple.

De plus, la mémoire HBM4e doit être produite à l'aide de transistors extrêmement petits et rapides, et la direction de SK Hynix sait que ses technologies d'intégration actuelles ne sont pas aussi avancées que la lithographie plus sophistiquée de TSMC. Enfin, les mémoires HBM4e ne seront pas uniquement chargées de stocker les informations ; Ils pourront également effectuer des opérations de base sur les données avant de les transmettre au GPU afin d'optimiser les performances matérielles pour l'IA. Dans un certain sens, ces mémoires ressembleront plus que jamais à des processeurs, et TSMC a bien plus d'expérience que SK Hynix dans la fabrication de ces puces.

Quoi qu'il en soit, cette alliance pose problème : le nœud N3 de TSMC est absolument saturé. NVIDIA, Apple et d'autres clients de cette société le monopolisent, TSMC a donc de très sérieuses difficultés à répondre à la demande. En fait, elle est confrontée à ce problème depuis qu’elle a commencé à fabriquer des puces de 3 nm. Leur deuxième génération de cette technologie d'intégration, connue sous le nom de N3E, a suffisamment affiné la lithographie N3B pour augmenter considérablement son rendement par tranche.

En fait, le N3E élimine certaines étapes du processus de transfert de la lithographie ultraviolette extrême et réduit la densité des transistors afin de minimiser les coûts de fabrication et d'améliorer le rendement par tranche. La troisième génération de lithographie 3 nm de TSMC est appelée N3P. Il se caractérise par une augmentation de la densité des transistors de 4% et de leur vitesse de 5% tandis que leur consommation est réduite entre 5 et 10% à la même fréquence d'horloge. Ce n'est pas mal du tout.

De plus, la lithographie N3P est entièrement compatible avec les règles de conception de la lithographie N3E, de sorte que NVIDIA, Apple et les autres clients de TSMC peuvent déplacer leurs conceptions du N3E vers le N3P sans pratiquement rien faire. Cependant, malgré les améliorations apportées par TSMC à ses nœuds de fabrication en 3 nm, il n'y a pas assez de plaquettes pour tout le monde. On ne sait pas encore comment cette société taïwanaise va résoudre l'arrivée de SK Hynix sur ce nœud. Vraisemblablement, vous devrez maximiser le rendement par tranche et augmenter votre capacité de production, mais cela n’est en aucun cas un jeu d’enfant. C’est sans aucun doute le plus grand défi auquel TSMC est confronté car il ne peut pas laisser ses meilleurs clients en suspens.

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