PlayStation 5 finite e schede video introvabili: i 110.000 wafer al mese di TSMC non bastano per tutti

Chi voleva farsi un bel regalo di natale tecnologico per il 2020 potrebbe non trovare sotto l’albero quello che stava cercando. La Playstation 5 è praticamente esaurita in tutto il mondo, e nuove scorte arriveranno solo nel 2021, Xbox Series X e Series S sono anche loro sulla stessa strada, potrebbero finire prima del previsto. Anche i computer con gli ottimi processori AMD Ryzen serie 4 e le nuove schede video serie 6000, sempre di AMD, sembrano pure loro introvabili.

C’è un unico comune denominatore che lega con un filo neppure troppo sottile tutti questi prodotti: il processo produttivo a 7 nanometri di TSMC. La più grande fonderia mondiale indipendente, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, ha avuto la fortuna (o la sfortuna) di avere nello stesso momento tutti i clienti di maggior successo o di grido. La fortuna perché se i prodotti funzionano bene è merito anche del loro processo produttivo, la sfortuna perché TSMC non può produrre un numero infinito di processori.

I processori sono ricavati ritagliando il “die”, il cuore del chip, da un wafer, e TSMC ad inizio anno riusciva a produrre 110.000 wafer a 7 nanometri al mese. Le stime erano di arrivare a 140.000 wafer entro la fine del 2020 nelle sue 13 fabbriche, ma non è dato sapere oggi quale sia la capacità produttiva reale, potrebbe essere di 120.000 come di 140.000.

All’interno di questi 140.000 wafer devono starci gli ordini di tutti i maggiori produttori di elettronica e chip del mondo.

Tra questi c’è Apple: Apple è il primo cliente di TSMC per importanza, ed è evidente che nelle decisioni strategiche del produttore taiwanese le decisioni di Apple hanno una certa importanza.

Apple non solo ha monopolizzato l’intera produzione di processori a 5 nanometri di TSMC, il nodo più recente, ma continua ancora a ordinare milioni di processori a 7 nanometri. Fatta eccezione per il nuovo processore M1 e per gli A14 degli iPhone, tutti gli altri prodotti usano ancora SoC a 7 nanometri. Gli iPad, il chip di sicurezza T2 dei Mac Intel, gli Apple Watch, le Apple TV, le AirPods e gli HomePod, usano tutti questo nodo.

Tra i clienti di TSMC c'è (o c’era) anche Huawei con i Kirin, ed è la stessa Huawei ad aver creato un problema al mercato. Sapendo di avere scorte limitate per i processori, e sapendo di avere una scadenza, ricordiamo che per ordine esecutivo di Trump dal 18 settembre scorso TSMC non può più produrre per Huawei, l’azienda cinese con largo anticipo ha piazzato ordini per milioni di processori già a fine 2019 per la prima metà del 2020, andando a saturare parte della capacità produttiva.

AMD, secondo diversi report, si sarebbe aggiudicata il 20% di questa capacità, ma quando ha piazzato gli ordini non poteva certo sapere che ci sarebbe stata una pandemia globale e che la richiesta di personal computer sarebbe schizzata alle stelle.

I notebook con i nuovi Ryzen con CPU Zen 2 sono stati introvabili per tutta la prima parte dell’anno per un semplice motivo: i processori uscivano dalle fabbriche TSMC con il contagocce. E la stessa cosa succede ora con le nuove GPU serie 6000: non si riescono ad avere più schede di quelle che sono già state prodotte.

PlayStation 5 e Xbox Series X | S sono anche loro basate su un SoC a 7 nanometri di TSMC. Sony e Microsoft si sono “curate”, e hanno lanciato le console nello stesso periodo. Non possiamo sapere quali siano stati i piani iniziali, ma gli ordini di processori vengono fatti con largo anticipo e oggi sia Sony che Microsoft si ritrovano con i processori che avevano ordinato, non ne possono avere di più.

Nel caso di Sony e di Microsoft si può anche fare qualche calcolo più preciso. Utilizzando la RAM GDDR6 come riferimento un ingegnere su Twitter ha fatto una stima di quella che può essere la dimensione del die di PS5: circa 308 mm.

Con un rendimento che dovrebbe essere vicino al 76%, da un singolo wafer a 7 nanometri escono circa 175 processori per la PS5. Per produrre 3 milioni e mezzo di console Sony ha bisogno di 20.000 wafer, che non sono affatto pochi.

Secondo un report di Bloomberg, poi smentito da Sony, l’azienda aveva intenzione di produrre 10 milioni di PS5 entro la fine del 2020, e per farlo avrebbe avuto bisogno per un intero mese di metà della capacità produttiva di TSMC, impossibile.

Oggi molte persone sono furiose: volevano la PS5, ma la PS5 è finita. Altri volevano prendere le nuove schede AMD, ma difficilmente le troveranno, come sono quasi impossibili da trovare le nuove NVIDIA (la GPU qui è prodotta da Samsung).

Purtroppo tutto dipende da quelle 13 fabbriche di TSMC che già oggi lavorano e pieno ritmo, e non sono in grado di fare di più di quello che già fanno, anche in previsione di un passaggio a processi produttivi più innovativi. Non resta che aspettare.