TSMC:n 2 nm:n ja 3 nm:n kapasiteetti voi nousta 110 000:een ja 210 000 kiekkoon kuussa vuoteen 2027 mennessä

TSMC:n uusimpien tuotantoprosessien laajennuksesta piirtyy kunnianhimoinen kuva: toimitusketjulähteisiin perustuvien raporttien mukaan yhtiö tähtää vuoden 2027 puoliväliin mennessä 110 000 2 nm:n ja 210 000 3 nm:n piikiekon kuukausikapasiteettiin. Kysyntää vauhdittavat erityisesti tekoälylaskenta ja suurteholaskenta (HPC).

Oleellinen varaus on silti syytä pitää mielessä: nämä ovat raportoituja tavoitteita, eivät TSMC:n itse vahvistamia kapasiteettinäkymiä. 1719

Raportoidut tavoitteet vuoden 2027 puoliväliin

TrendForcen siteeraaman toimitusketjuraportoinnin mukaan TSMC:n 2 nm:n kuukausikapasiteetti kasvaisi vuoden 2026 lopun noin 90 000 kiekosta 110 000 kiekkoon vuoden 2027 puoliväliin mennessä. Kasvu olisi noin 22 prosenttia.

3 nm:n kapasiteetin arvioidaan samalla nousevan vuoden 2026 lopun yli 180 000 kiekosta 210 000 kiekkoon kuukaudessa, eli yli 16 prosenttia. 17

Pidemmässä vertailussa 3 nm:n lisäys on vielä huomattavampi: kapasiteetin kerrotaan nousevan vuoden 2025 lopun noin 120 000–130 000 kiekosta 210 000 kiekkoon kuussa vuoden 2027 puoliväliin mennessä. Toteutuessaan tämä merkitsisi noin 70 prosentin kasvua. 20

Piikiekko on puolijohteiden valmistuksessa käytettävä pyöreä piialusta, jolle valmistetaan samanaikaisesti suuri määrä siruja. Kiekkomäärä ei siis suoraan kerro valmiiden prosessorien lukumäärää: siihen vaikuttavat muun muassa sirun koko, valmistussaanto ja se, kuinka monta sirua yhdelle kiekolle mahtuu.

Taiwan on välittömän kasvun ydin, Arizona ja Japani laajentavat verkostoa

Lähivuosien edistyneimmän tuotannon painopiste säilyy Taiwanissa. Raportoinnissa Kaohsiungissa sijaitseva Fab 22 mainitaan osana N2- ja A16-prosessien laajennusta, ja Hsinchun Fab 20:n kerrotaan kasvattavan niin ikään N2- ja A16-kapasiteettia. 51

3 nm:n tuotannon kasvattamiseksi TSMC:n kerrotaan myös muuntavan Taiwanissa osaa nykyisestä 5 nm:n laitteistosta 3 nm:n tuotantoon. Olemassa olevan, jo hyväksytyn tuotantoinfrastruktuurin uudelleenkäyttö voi lisätä kapasiteettia nopeammin kuin pelkkä uusien tehtaiden rakentaminen. TSMC ei ole kuitenkaan eritellyt julkisesti laitteiston kohdentamista tehdaskohtaisesti. 24

Tuotantoverkosto laajenee myös Taiwanin ulkopuolella:

• Arizona, Yhdysvallat: ensimmäinen tehdas on aloittanut 4 nm:n tuotannon. Myöhempien vaiheiden suunnitelmiin kuuluu 3 nm:n, 2 nm:n ja A16-tason teknologioita. TSMC on lisäksi ilmoittanut 100 miljardin dollarin lisäinvestoinnista Yhdysvaltoihin uusien kiekkotehtaiden ja edistyneen pakkauskapasiteetin rakentamiseksi. 4538
• Kumamoto, Japani: TSMC:n Japanin-toimintaa laajennetaan toisella tehtaalla, jonka odotetaan tukevan tuotantoa 3 nm:n teknologiaan asti. 51
• Raportoidut 3 nm:n lisäykset: erillisen raportin mukaan uusia 3 nm:n tuotantotiloja lisätään Taiwanissa, Arizonassa ja Japanissa Taiwanissa tehtävien laitemuunnosten ohella. 33

Kunkin sijainnin tarkka aikataulu ja osuus kokonaiskapasiteetista ovat toistaiseksi epäselvempiä kuin kokonaiskiekkomäärät. Vahvin johtopäätös on, että Taiwan on välittömän kapasiteettikasvun keskus, kun taas Arizona ja Japani tuovat tuotantoon maantieteellistä hajautusta ajan myötä.

Tekoäly nostaa investointitasoa

TSMC nosti vuoden 2026 investointisuunnitelmansa 60–64 miljardiin dollariin. Yhtiö perusteli ratkaisua tekoälyn ja suurteholaskennan monivuotisella rakenteellisella kysynnällä. Samassa yhteydessä se kertoi vauhdittavansa maailmanlaajuista tuotantoverkostoaan: Taiwanissa on suunnitteilla johtavan tason prosessi- ja pakkaustehtaita, samalla kun Arizonaan, Japaniin ja Saksaan tehdään laajennuksia. 38

Kyse ei ole vain tehdashallien määrästä. Edistyneiden prosessien kapasiteetti edellyttää litografialaitteita, prosessilaitteistoa, hyväksyttyjä materiaaleja, valmistussaannon parantamista ja pakkauskapasiteettia. Kaikkien näiden on pysyttävä tahdissa, kun tekoälykiihdyttimien sirut kasvavat ja monimutkaistuvat.

CoWoS-pakkaus on yhtä tärkeä kuin itse siru

Moni tekoälykiihdytin tarvitsee pelkän johtavan tason logiikkasirun lisäksi edistynyttä pakkausta, jolla laskentapiirit ja suuren kaistanleveyden HBM-muisti yhdistetään. Siksi TSMC:n CoWoS-pakkauskapasiteetti on tiiviisti sidoksissa kiekkotuotannon laajennukseen.

TrendForcen mukaan CoWoS-kapasiteetti voisi noin kaksinkertaistua vuoteen 2028 mennessä. Myös tämä on toimitusketjuarvio, ei TSMC:n suoraan vahvistama tavoite. 17 TSMC on puolestaan kertonut ennustavansa CoWoS-kapasiteetille yli 80 prosentin vuotuista keskimääräistä kasvua vuosina 2022–2027. 45

Myös Arizona on tarkoitus kytkeä pakkausverkostoon: Reutersin siteeraaman TSMC-johtajan mukaan yhtiö aikoo avata Arizonaan sirupakkauslaitoksen vuoteen 2029 mennessä. 47

2 nm:n jälkeen: A14, A13, A12 ja N2U

TSMC:n julkinen prosessiteknologian tiekartta ulottuu N2-sukupolven yli:

• A14: 1,4 nm:n luokkaan sijoittuva A14 on määrä saada tuotantoon vuonna 2028. 11
• A13: 1,3 nm:n luokan A13 on suunniteltu vuodelle 2029. Se on A14:stä johdettu prosessi, joka on kohdistettu asiakaslaitteisiin. 10
• A12: myös vuodelle 2029 ajoitettu A12 jatkaa A16-linjaa HPC- ja tekoälykäyttöön sekä hyödyntää sirun takapuolista virransyöttöä. 10
• N2U: TSMC suunnittelee vuodelle 2028 myös N2-sukupolven laajennusta nimeltä N2U. 10

Raportoitu 2 nm:n ja 3 nm:n kasvu ei siten näyttäisi olevan vain lyhyen aikavälin vastaus tekoälymarkkinan kysyntään. Se rakentaa valmistuspohjaa, jolta yhtiö pyrkii seuraaviin, alle 2 nm:n prosessisukupolviin.

ASML-yhteistyö vie High-NA EUV:tä 2030-luvulle

TSMC ja litografialaitteita valmistava ASML ovat käynnistäneet teollisuushankkeen, jonka tavoitteena on siirtää High-NA EUV -litografia nykyisistä 6 tuuman fotomaskeista 12 tuuman fotomaskeihin. Tavoitteena on 12 tuuman maskien pilottituotantolinja vuoteen 2031 mennessä ja litografiajärjestelmien valmius edistyneiden prosessien tuotantoon vuoteen 2033 mennessä. 2

High-NA EUV voidaan ottaa tuotantoon aluksi nykyisillä 6 tuuman maskeilla. Siirtymän suurempiin maskeihin odotetaan parantavan tehtaan tuottavuutta, alentavan sirujen valmistuskustannuksia ja poistavan niin sanottuihin stitching-rajoitteisiin liittyviä ongelmia. 2

Raportoinnin mukaan TSMC tähtää High-NA EUV:n volyymituotantokäyttöön vuonna 2030. Tämä sijoittuu A14:n, A13:n ja A12:n ilmoitettujen tuotantoaikataulujen jälkeen, joten teknologia ei olisi näiden ensimmäisten prosessien edellytys. 311

Mitä kannattaa seurata

TSMC:n yleinen suunta on selvä: yhtiö kasvattaa sekä kiekkotuotantoa että edistynyttä pakkausta vastatakseen tekoälyn ja suurteholaskennan pitkäkestoiseen kysyntään. Investointibudjetin nosto, Arizonan laajennus ja pidemmän aikavälin teknologiatiekartta ovat yhtiön kertomia tai julkisesti raportoituja hankkeita. 384711

Eniten huomiota keräävät kuukausitavoitteet — 2 nm:ssä 90 000:sta 110 000:een ja 3 nm:ssä yli 180 000:sta 210 000 kiekkoon — perustuvat silti toimitusketjulähteisiin. Ne kuvaavat mahdollista mittakaavaa ja kasvunopeutta vuoden 2027 puoliväliin asti, mutta niitä ei pidä pitää TSMC:n vahvistamana kapasiteettiohjauksena ilman yhtiön omaa tarkennusta. 1719