Résumé :
Alors que la demande en intelligence artificielle et en puces de calcul haute performance continue d'exploser, TSMC accélère l'expansion de sa capacité de production de processus avancés. Les dernières nouvelles de la chaîne d'approvisionnement montrent que TSMC prévoit d'étendre encore sa capacité de production de procédés de 2 nanomètres et de 3 nanomètres en 2027. Le taux d'expansion de 2 nanomètres sera nettement supérieur à celui de 3 nanomètres. Il est prévu que d'ici le milieu de 2027, la capacité de production mensuelle de 2 nanomètres augmentera jusqu'à environ 110 000 tranches, tandis que la capacité de production mensuelle de 3 nanomètres atteindra environ 210 000 tranches.
Selon le plan actuel, la capacité de production mensuelle de 2 nanomètres de TSMC devrait être d'ici fin 2026 d'environ 90 000 pièces, et sa capacité de production mensuelle de 3 nanomètres atteindra environ 180 000 pièces. D'ici mi-2027, la capacité de production des deux procédés avancés passera respectivement à 110 000 pièces et 210 000 pièces. En comparaison, la capacité de production du 2 nm augmentera d’environ 22 %, et celle du 3 nm sera d’environ 16 %.
Cela signifie que TSMC accélère considérablement la montée en puissance de sa capacité de traitement de 2 nm. Bien que le 2 nm soit encore un procédé de nouvelle génération qui vient d'entrer dans la phase de production de masse, la demande du marché a augmenté plus rapidement que le 3 nm, obligeant TSMC à investir davantage de ressources pour répondre aux commandes des clients.
Le procédé 2 nanomètres de TSMC est officiellement entré dans la phase de production à grand volume au quatrième trimestre 2025. La société a précédemment déclaré que le procédé présentait un bon taux de rendement initial et qu'il devrait atteindre une expansion rapide de la production en 2026. Le 2 nm adopte une structure de transistor à nanofeuilles, qui constitue un nœud important permettant à TSMC de promouvoir davantage l'évolution de l'architecture des transistors après FinFET.
Par rapport au processus précédent de 3 nanomètres, l'un des changements techniques les plus importants dans le domaine de 2 nanomètres est le passage du FinFET au GAA, qui est une structure de transistor à grille surround. En faisant en sorte que la grille entoure davantage le canal, la capacité du transistor à contrôler le flux de courant peut être encore améliorée et un meilleur équilibre entre performances, consommation d'énergie et densité du transistor peut être obtenu.
Actuellement, le 2 nm est devenu l'un des processus avancés les plus importants de TSMC au cours des prochaines années. Apple est considéré comme l'un des premiers clients majeurs à adopter le procédé 2 nanomètres de TSMC. Les puces haut de gamme utilisées dans la nouvelle génération d'iPhone sont déjà entrées dans cette ère de processus. Alors que d’autres grandes sociétés de conception de puces, outre Apple, passent progressivement au 2 nm, TSMC devrait faire face à une pression croissante sur sa capacité de production.
La demande de puces IA est un autre facteur clé qui stimule l'expansion de la capacité de production de processus avancés. Ces dernières années, NVIDIA, AMD et d’autres fabricants de puces IA ont continué à lancer des accélérateurs plus complexes et des produits informatiques hautes performances. Ces produits nécessitent l'utilisation des processus de fabrication les plus avancés pour améliorer les performances informatiques tout en réduisant la consommation d'énergie par unité de puissance de calcul.
Par rapport au 3 nm, l'échelle de capacité de 2 nm est encore plus petite à l'heure actuelle, mais TSMC espère évidemment l'étendre le plus rapidement possible à un niveau suffisant pour accueillir davantage de clients. Selon le plan actuel, la capacité de production mensuelle de 2 nm atteindra 110 000 pièces d'ici mi-2027. Bien que ce nombre soit encore inférieur aux 210 000 pièces de 3 nm, l'écart entre les deux a commencé à se réduire.
Dans le même temps, TSMC n'a pas ralenti l'expansion de sa production de 3 nanomètres. Il est prévu que d’ici mi-2027, la capacité de production mensuelle de 3 nanomètres atteindra environ 210 000 pièces. TSMC étend ses capacités de fabrication de 3 nanomètres sur plusieurs bases de production à Taiwan et en dehors de Taiwan. Parmi eux, la deuxième usine de fabrication de plaquettes en Arizona, aux États-Unis, prévoit également d'adopter le procédé à 3 nanomètres et devrait démarrer la production de masse au second semestre 2027.
La base de production de TSMC dans le sud de Taiwan ajoute également une capacité de production de 3 nm. La société a précédemment annoncé qu'elle ajouterait une nouvelle usine de fabrication de tranches de 3 nanomètres dans le parc scientifique de Tainan et qu'elle devrait entrer en production de masse au premier semestre 2027. En outre, la deuxième usine de fabrication de tranches du Japon à Kumamoto prévoit également d'utiliser le procédé de 3 nanomètres et devrait démarrer la production de masse en 2028.
La configuration avancée des processus en Arizona, aux États-Unis, constitue un élément important de la stratégie de production mondiale de TSMC. En plus de la première usine qui a commencé la production, la construction de la deuxième usine a également été achevée et il est prévu de démarrer la production de masse en 3 nm au cours du second semestre 2027. Cela élargira encore les capacités d'approvisionnement en 3 nm de TSMC et permettra d'achever une certaine production de puces avancées directement aux États-Unis.
Afin d'étendre davantage sa capacité de production en 3 nm, TSMC ajuste également certains équipements de production existants à Taïwan et convertit les équipements initialement utilisés pour le processus en 5 nm en production en 3 nm. De cette manière, TSMC peut augmenter plus rapidement sa production de plaquettes de traitement avancé sans dépendre entièrement de nouvelles usines.
Cet ajustement de capacité reflète également l'évolution de la structure de la demande sur le marché des puces. La croissance du marché des smartphones a ralenti au cours des dernières années et la demande de processus matures pour certaines puces de téléphones mobiles d'entrée et de milieu de gamme a diminué, tandis que l'IA, le calcul haute performance et les smartphones haut de gamme ont continué d'augmenter la demande de processus avancés. Par conséquent, la conversion de certains anciens équipements de traitement en nœuds plus avancés peut améliorer l’efficacité de l’utilisation des ressources de l’ensemble du système de production.
TSMC est actuellement confronté non seulement à des pressions sur sa capacité de fabrication de plaquettes, mais le conditionnement avancé est également devenu un maillon important limitant l'approvisionnement en puces IA. Étant donné que les accélérateurs d’IA nécessitent une intégration à grande échelle avec la mémoire à large bande passante HBM, la demande de technologies de packaging avancées telles que CoWoS a augmenté rapidement ces dernières années. TSMC continue également d'étendre sa capacité de production d'emballages avancés pour éviter d'être limité par le processus d'emballage après avoir augmenté sa capacité de fabrication de plaquettes.
Au cours des prochaines années, le processus avancé de TSMC continuera de progresser vers des nœuds plus petits. La société a commencé à promouvoir le procédé A14 de 1,4 nanomètre et prévoit d'atteindre une production de masse en 2028. Des informations récentes sur la chaîne d'approvisionnement se sont même répandues selon lesquelles TSMC pourrait encore accélérer la production d'essai et le temps de production de masse du procédé de 1,4 nm, mais le calendrier spécifique dépend toujours de l'avancement de la construction de l'usine et du développement du processus.
Dans le même temps, le 2 nm lui-même ne restera pas à la version initiale. TSMC a prévu des processus dérivés de 2 nm tels que N2P et a lancé A16. Le N2P améliorera encore les performances et la consommation d'énergie par rapport au N2 d'origine, tandis que l'A16 introduit la technologie d'alimentation arrière Super Power Rail de TSMC, qui est plus adaptée au calcul haute performance et aux puces avec des chemins de signaux complexes et une densité d'alimentation élevée.
Du point de vue de l'ensemble de la tendance de l'industrie, TSMC forme actuellement un échelon de processus avancé et continu composé de 3 nanomètres, 2 nanomètres et 1,4 nanomètres dans le futur. Le 3 nm continuera d'entreprendre des tâches de production de puces avancées à grande échelle au cours des prochaines années, tandis que le 2 nm deviendra progressivement le nœud de fabrication principal des processeurs phares pour smartphones, des accélérateurs d'IA et des puces de calcul haute performance.
Le taux de croissance de la capacité de production de 2 nm dépasse celui de 3 nm, ce qui montre également que TSMC réaffecte son capital et ses ressources de fabrication en fonction de la demande du marché. On s'attend à ce que d'ici 2027, à mesure que le taux de rendement de 2 nm continue de s'améliorer et que davantage de produits clients entrent en production de masse, la proportion de la capacité de production de ce processus augmentera encore.
Si le plan d'expansion actuel est mis en œuvre sans problème, TSMC disposera d'une capacité de production mensuelle d'environ 110 000 tranches de 2 nm et 210 000 tranches de 3 nm d'ici la mi-2027. Pour l'industrie mondiale des semi-conducteurs, qui connaît un boom dans la construction d'infrastructures d'IA, cela élargira considérablement l'offre des puces logiques les plus avancées et consolidera davantage la position de leader de TSMC dans la fabrication de processus avancés.
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