Peta jalan manufaktur semikonduktor Intel menghadapi tantangan biaya yang signifikan saat perusahaan mempersiapkan teknologi proses generasi berikutnya 14A. Pembuat chip tersebut telah mengkonfirmasi bahwa node manufaktur kelas 1,4nm yang akan datang akan lebih mahal untuk diproduksi dibandingkan teknologi 18A saat ini, terutama karena adopsi peralatan litografi canggih.
Teknologi High-NA EUV Mendorong Peningkatan Biaya
Pendorong utama di balik peningkatan biaya adalah keputusan Intel untuk mengimplementasikan mesin litografi Twinscan EXE:5200B High-NA generasi berikutnya dari ASML . Sistem canggih ini menampilkan optik numerical aperture 0,55 dan merepresentasikan lompatan teknologi yang signifikan dari peralatan saat ini. David Zinsner , Chief Financial Officer Intel , membahas masalah biaya ini di Citi's 2025 Global TMT Conference , menyatakan bahwa meskipun investasinya tidak secara dramatis lebih tinggi, biaya wafer pasti akan meningkat karena alat High-NA EUV yang diperlukan untuk produksi 14A.
Perbandingan Biaya: Sistem EUV High-NA vs Low-NA
| Jenis Peralatan | Model | Biaya | Resolusi |
|---|---|---|---|
| EUV Low-NA | ASML Twinscan NXE:3800E | USD 235 juta | 13,5nm (8nm dengan double patterning) |
| EUV High-NA | ASML Twinscan EXE:5200B | USD 380 juta | 8nm (eksposur tunggal) |
Peningkatan Performa Membenarkan Biaya yang Lebih Tinggi
Meskipun biaya meningkat, Intel mengharapkan peningkatan performa yang substansial dari proses 14A. Perusahaan memproyeksikan bahwa 14A akan memberikan performa-per-watt 15% hingga 20% lebih baik dibandingkan 18A, atau alternatifnya memberikan konsumsi daya 25% hingga 35% lebih rendah. Peningkatan ini berasal dari beberapa inovasi teknologi, termasuk RibbonFET 2 , struktur transistor gate-all-around yang ditingkatkan, dan PowerDirect , jaringan pengiriman daya sisi belakang yang menghubungkan daya langsung ke komponen source dan drain transistor.
Peningkatan Performa Intel 14A vs 18A
- Performa-per-watt: Peningkatan 15-20%
- Konsumsi daya: Pengurangan 25-35%
- Teknologi kunci: RibbonFET 2, pengiriman daya sisi belakang PowerDirect, Turbo Cells
Kemampuan Litografi Canggih dan Biaya
Sistem High-NA EUV dari ASML merepresentasikan kemajuan besar dalam presisi manufaktur semikonduktor. Mesin-mesin ini dapat mencapai resolusi 8nm dalam satu eksposur, dibandingkan dengan resolusi 13,5nm dari alat Low-NA EUV saat ini. Meskipun sistem yang ada dapat mencapai resolusi serupa melalui double patterning, pendekatan ini meningkatkan kompleksitas proses dan mengurangi tingkat yield. Keunggulan teknologi ini datang dengan harga premium 380 juta dolar Amerika per sistem High-NA EUV , secara signifikan lebih tinggi dari biaya 235 juta dolar Amerika untuk mesin Low-NA EUV saat ini.
Ketergantungan Pelanggan Eksternal
Intel menghadapi tantangan bisnis kritis terkait biaya pengembangan 14A. Perusahaan mengakui bahwa tanpa mengamankan pelanggan foundry eksternal, membenarkan node 14A yang mahal menjadi semakin sulit. Zinsner menekankan bahwa meskipun divisi produk internal Intel akan menjadi pelanggan utama untuk 14A, total permintaan harus mencapai level yang menghasilkan return yang wajar bagi pemegang saham. Perusahaan sebelumnya mengindikasikan bahwa mereka mungkin memperlambat atau meninggalkan pengembangan 14A sepenuhnya jika gagal menarik pelanggan eksternal yang signifikan.
Inovasi Kunci Intel 14A
- RibbonFET 2: Struktur transistor gate-all-around yang telah ditingkatkan
- PowerDirect: Jaringan pengiriman daya sisi belakang yang terhubung langsung ke source dan drain transistor
- Turbo Cells: Sel berkapasitas tinggi dengan tinggi ganda untuk optimalisasi frekuensi CPU dan GPU yang lebih baik
Kendala Strategis dan Komitmen Pemerintah
Fleksibilitas Intel dalam keputusan pengembangan 14A dibatasi oleh perjanjiannya dengan pemerintah Amerika Serikat . Di bawah ketentuan hibah yang dikonversi menjadi ekuitas, Intel harus mempertahankan setidaknya 51% kontrol atas Intel Foundry selama lima tahun ke depan. Persyaratan ini secara efektif mencegah perusahaan dari memisahkan operasi foundry-nya dan mungkin memaksa penyelesaian pengembangan 14A terlepas dari keberhasilan akuisisi pelanggan eksternal. Kendala ini menambah tekanan untuk membuat node yang mahal tersebut layak secara komersial melalui permintaan internal dan eksternal.