Envie d’un wafer 3 nm de TSMC ? Prévoyez 20 000 dollars

En septembre 2020, le dénommé chiakokhua, alias RetiredEngineer, dévoilait sur Twitter les tarifs pratiqués par TSMC pour ses wafers (des données que le fondeur ne divulgue pas publiquement et se refuse donc à commenter). Il révélait ainsi que le montant pour un wafer 5 nm avoisinait les 17 000 dollars. Depuis, TSMC est passé au 3 nm. Sans surprise, à mesure que la finesse de gravure diminue, les prix augmentent : 20 000 dollars pour un tel wafer, selon les informations du DigiTimes, de nouveau relayées par chiakokhua.

Cette hausse n’est pas illégitime. Produire en N3 ou en même N5 nécessite l’obtention d’équipements onéreux (environ 150 millions d’euros par scanner) ; le N5 requiert 14 couches EUV, le N3 en nécessite au moins une vingtaine. Forcément, le fondeur répercute ses coûts d’acquisition et de fabrication auprès de ses clients.

À l’autre bout de la chaîne, nous le constatons, les prix des produits basés sur des nœuds de gravure de pointe atteignent des sommets. Les GeForce RTX 4090 et GeForce RTX 4080, dotées de GPU Ada Lovelace fabriqués par TSMC en N4, coûtent respectivement 1599 et 1199 dollars, minimum ; un iPhone 14 Pro équipé de la puce A16 Bionic (4 nm) se négocie à partir de 1329 euros.

Des produits toujours plus chers ; la faute aux wafers ?

Dans son Tweet, chiakokhua écrit qu’il faut s’attendre à des prix encore plus élevés pour les GeForce RTX 5000 et iPhone 15 (en supposant qu’ils impliquent le N3). Sans aucun doute, ces produits coûteront plus chers, mais pas seulement à cause du surcoût des wafers.

Pour le démontrer, Anton Shilov de Tom’s Hardware US donne l’exemple de la GeForce RTX 4090. NVIDIA tirerait environ 90 GPU AD102 d’un wafer. Cela donne un prix par puce de 178 dollars. Notre confrère estime le coût des autres composants (PCB, mémoire…) à un peu plus de deux fois cette somme. Selon ses calculs, à la louche, une GeForce RTX 4090 coûterait donc approximativement 550 dollars à fabriquer. Le prix final englobe ainsi bien d’autres dépenses, notamment celles de la R&D pour la conception.

Quoi qu’il en soit, en matière de wafers, TSMC semble bien parti pour acquérir un quasi-monopole sur le N3, et donc fixer les prix à sa guise. En effet, Samsung Foundry n’a pas l’air d’être en mesure de proposer des rendements et des performances équivalents.