Si bien se espera que Apple compre chips de la próxima fábrica de TSMC en Arizona en un intento por reducir su dependencia de la fabricación en Asia en general, no parece que la compañía vaya a depender realmente de la fabricación de chips en Taiwán. Como tal, nuestros colegas de Bloomberg creen que la supuesta decisión, que aún no se ha anunciado oficialmente, es más un truco de marketing que una decisión basada en la necesidad.
Pero si bien Apple aún debe confirmar el plan para usar la fábrica de TSMC en Arizona, que estará en línea en 2024, analicemos lo que Apple podría necesitar dentro de dos años y lo que TSMC ofrecerá a la poderosa compañía en un par de años. Lo que hay que tener en cuenta es que sabemos de la supuesta intención de Apple de usar la fab en Arizona solo por un informe de Bloomberg. Suponemos que la información es precisa ya que Bloomberg es una fuente de gran reputación, pero no podemos verificarla.
las necesidades de Apple
La fábrica de TSMC en Arizona producirá chips utilizando la familia de tecnología de proceso N5 (clase 5nm) de la compañía, que incluye N5, N5P, N4, N4P y N4X. En la actualidad, Apple usa N5, N5P y N4 para varios sistemas en chips utilizados para teléfonos inteligentes, PC y productos electrónicos de consumo. Mientras tanto, a partir de los informes, sabemos que Apple, siendo el cliente alfa de TSMC para tecnologías de proceso de vanguardia, es la primera empresa en utilizar el nodo N3 (clase 3nm) de TSMC para al menos uno de sus SoC.
Pero diseñar chips para una tecnología de proceso de vanguardia (estamos considerando unos $600 millones solo para la implementación física y el software integrado) y producirlos en un nodo de vanguardia es costoso. Apple usa su A16 Bionic SoC basado en N4 solo para su iPhone 14 Pro premium, que se vende desde $ 999. Mientras tanto, el iPhone 14 vainilla más convencional (desde $ 799) todavía usa el A15 Bionic SoC basado en N5P a partir de 2021.
Quizás un ejemplo más colorido sería el lanzamiento de Nvidia de sus procesadores gráficos 4N (una versión personalizada de N4 con importantes mejoras de rendimiento) basados en la arquitectura Ada Lovelace. Las GPU AD102 y AD103 se usan exclusivamente para las tarjetas gráficas insignia GeForce RTX 4090 y RTX 4080 de la compañía que tienen un precio de $ 1,599 y $ 1,199 respectivamente (y estas son las mejores tarjetas gráficas disponibles en la actualidad, por así decirlo). Por el contrario, las Radeon RX 7900 XT y RX 7900 XTX de gama alta de AMD (basadas en la GPU Navi 31) utilizan la tecnología N5 de TSMC y tendrán un precio de venta de 999 y 899 dólares, respectivamente, a partir del 13 de diciembre.
Pero si bien el nuevo proceso es costoso, Apple necesita nodos de producción de vanguardia no solo para los teléfonos inteligentes emblemáticos, sino también para sus PC. Los Mac basados en M1 de la empresa batieron algunos récords de rendimiento y superaron claramente las expectativas. Mientras tanto, el M1 Max de Apple con sus 57 mil millones de transistores, uno de los chips más complejos jamás diseñados, implementado en el proceso N5P de TSMC demuestra que las ambiciones de rendimiento de la compañía son altas, por decirlo suavemente.
Capacidades de TSMC
Si bien creemos que conocemos algunos vectores del desarrollo de SoC de Apple, debemos analizarlos en contexto con los planes y capacidades de TSMC. Y ellos, tal vez, darán algo de alimento adicional para los pensamientos.
En octubre, TSMC recortó su CapEx de 2022 en $ 4 mil millones por segunda vez este año, citando la desaceleración de la demanda de chips en el futuro a mediano plazo, así como la disponibilidad de equipos de fabricación de obleas (WFE). El CapEx reducido no tendrá un efecto inmediato en el negocio de la empresa, pero la reducción de los gastos y el tiempo de entrega prolongado para las herramientas fab podrían tener un impacto en TSMC en los próximos años. De hecho, la disponibilidad de WFE parece ser un problema importante para la industria de los semiconductores en general.
La decisión de TSMC de reducir su CapEx de $40 mil millones a $36 mil millones fue un poco sorprendente, ya que los ingresos y las ganancias de la compañía establecieron récords históricos en el tercer trimestre de 2022. Las ganancias de la compañía alcanzaron los $20,33 mil millones, un 35,9 % año tras año. incremento interanual y un incremento intertrimestral del 11,4%. Los ingresos netos de la empresa en el tercer trimestre de 2022 ascendieron a 8717 millones de dólares, frente a los 4849 millones de dólares del tercer trimestre de 2021.
El principal impulsor de la rentabilidad de TSMC en estos días es la adopción agresiva de sus tecnologías de fabricación avanzada, N7 y N5 (clase de 5 nm y 7 nm, respectivamente) por parte de sus clientes en general y Apple, el cliente más grande de TSMC, en particular. En el tercer trimestre, la familia de nodos de producción N5 de TSMC se convirtió en el mayor contribuyente de ingresos, ya que representó el 28 % de los ingresos de la empresa (frente al 18 % en el tercer trimestre de 2021), lo que no es particularmente sorprendente, ya que la empresa aumentó la producción de múltiples productos de perfil de clientes de alto perfil como Apple (M2, A16), AMD (Zen 4 CCD), Nvidia (H100, AD102, AD103, AD104) y Qualcomm (Snapdragon 8+ Gen 1). Mientras tanto, las tecnologías de fabricación N7 (y Apple todavía las usa para mejorar sus SoC A16 Bionic) representaron el 26 % de las ganancias de TSMC (frente al 34 % en el tercer trimestre de 2021). Resulta que el 54 % de los ingresos de fundición número 1 del mundo fueron aportados por sus nodos avanzados (frente al 52 % en el tercer trimestre de 2021).
No obstante, TSMC redujo su gasto de capital de $40 mil millones a $36 mil millones citando la perspectiva a mediano plazo y la disponibilidad de WFE, pero sin citar las sanciones de EE. UU. contra las industrias chinas de supercomputadoras y semiconductores.
De hecho, la demanda de PC y teléfonos inteligentes está cayendo y algunos dicen que aún no se ha tocado fondo. Mientras tanto, los productos informáticos de alto rendimiento (es decir, un término vago que TSMC usa para productos para PC, HPC y otras aplicaciones que requieren mucho rendimiento) ahora representan el 39 % de los ingresos de TSMC, lo que representa un crecimiento lento pero estable. Mientras tanto, a medida que caen las ventas de CPU para PC de clientes, también se espera que disminuya la contribución de HPC a los ingresos de TSMC, lo que reducirá la utilización de la capacidad N7 de la fundición a alrededor del 70 % en el cuarto trimestre de 2022 y el primer semestre de 2023, según analistas de China Renaissance.
Ralentizar la expansión de la capacidad y cómo afecta a las Mac
Los analistas creen que las reducciones de CapEx de TSMC ralentizarán la expansión de la capacidad para los nodos de producción N6/N7 de TSMC, uno de los contribuyentes de ingresos más importantes de la compañía en la actualidad. Mientras tanto, dado que la fundición tendrá capacidades adicionales compatibles con N7 en los próximos trimestres, redistribuirá algunas de estas líneas de producción para fabricar chips avanzados en sus nodos N4/N5.
«TSMC redistribuirá parte de la capacidad inactiva de N6/N7 para N4/N5 y la expansión lenta de Fab 22 (creada para N7/N28)», escribió el analista Szeho Ng en una nota a los clientes.
Si bien la compañía no dijo nada sobre la desaceleración de la expansión de la capacidad para la familia de procesos de fabricación N5, dijo que espera que la demanda de N6/N7 aumente en la segunda mitad de 2023, que es cuando aumentan las tasas de utilización de las líneas de productos compatibles con N7.
Mientras tanto, no está claro cómo afectará el recorte de CapEx al aumento de la familia de tecnologías de fabricación N3 (clase de 3 nm) de la compañía. Y aquí es donde le concierne a Apple: no tenemos idea de lo que produce en N3. Apple puede usar N3 para sus procesadores para PC. Es posible que esas Mac no terminen en las cosas populares como Mac Mini, MBA o MBP 13 Pro, pero hay costosas máquinas Mac Studio y MacBook 14/16 que podrían absorber el costo. Sin embargo, la cuestión es que nadie sabe qué planea hacer Apple. Todo lo que sabemos se basa en comentarios de la firma de analistas financieros China Renaissance que tienden a ser precisos, pero no es una fuente oficial.
«Esperamos que el CapEx de 2023 sea plano», escribió el analista. «Esperamos que el enfoque de CapEx de 2023 sea prepararse para futuras olas de demanda N4/N5 con Qualcomm/Nvidia planeando movimientos de [Samsung Foundry]. El ritmo de los planes de desarrollo de N3 de TSMC es más moderado, por detrás del ritmo de expansión de N5/N7 en etapas similares de aumento debido a una clientela concentrada inicial y preocupaciones por los costos.
Resumen
Si bien no sabemos exactamente qué planea Apple con sus futuros chips, ciertamente sabemos que la fábrica de Arizona puede no ser suficiente para sus ambiciosos planes de Apple Silicon. Pero, ¿la empresa necesitará chips producidos allí? ¡Absolutamente! ¿Será un truco de marketing? Solo podemos preguntarnos en este punto.