Alors que tout le monde loue Nvidia – dont la capitalisation boursière a dépassé 1 000 milliards de dollars plus tôt cette année – pour les mégatendances en cours de l’intelligence artificielle (IA) et du calcul haute performance (HPC), il existe une autre entreprise qui non seulement profite fortement desdites mégatendances de l’IA et du HPC, mais qui contrôle essentiellement la production de processeurs d’IA.
Des dizaines de milliards de dollars
Cette société est TSMC – qui produit certains des processeurs les plus complexes pour les machines AI et HPC jamais construits, y compris ceux de Nvidia, AMD, Intel, Tenstorrent, Cerebras et Graphcore (pour n’en nommer que quelques-uns), selon un rapport de DigiTimes . Les A100 et H100 de Nvidia (ainsi que ses dérivés A800 et H800 pour le marché chinois), les GPU de calcul les plus populaires utilisés pour les charges de travail AI et HPC, sont fabriqués chez TSMC, tout comme les CPU EPYC et les GPU Instinct d’AMD. Les stars montantes de l’IA et du HPC telles que Tenstorrent, et les développeurs de choses aussi exotiques que les processeurs à l’échelle des plaquettes tels que Cerebras ont également choisi TSMC pour leurs produits.
Bien que TSMC ne divulgue pas combien il gagne en vendant des CPU, des GPU et des processeurs ou SoC spécialisés pour l’IA, le centre de données, le HPC et les serveurs, ces produits utilisent beaucoup de silicium – donc TSMC gagne probablement des dizaines de milliards en fabriquant ces produits pour ses clients de haut niveau. Par exemple, le GPU de calcul GH100 de Nvidia a une taille de matrice de 814 mm2, tandis que l’EPYC « Genoa » d’AMD utilise 12 puces CCD basées sur Zen 4 – chacune mesurant environ 72 mm2 et utilisant donc 864 mm2 de silicium N5.
Bien que nous n’ayons pas de répartition des revenus pour les rivaux de TSMC, Samsung Foundry et GlobalFoundries, étant donné que ces sociétés sont tellement en retard sur le sous-traitant taïwanais de puces, il est prudent de dire que TSMC bénéficie de l’IA et du HPC en général. Il domine particulièrement les livraisons de GPU AI, car il les fabrique à la fois pour Nvidia (qui contrôle plus de 90% des livraisons) et AMD (qui contrôle moins de 10%).
L’IA et le HPC gagnent en importance pour TSMC
TSMC lui-même fournit une répartition des revenus assez détaillée qui distingue clairement l’automobile, l’IoT, les smartphones et le calcul haute performance, mais il n’est pas assez détaillé pour faire la différence entre les puces pour l’IA, le HPC, les PC clients, les serveurs et les consoles de jeux. Pour TSMC, tous ces processeurs et SoC appartiennent au segment HPC, un segment en plein essor.
Les produits HPC représentaient 30 % des revenus de TSMC, soit 10,389 milliards de dollars, en 2019. Cette même année, les SoC pour smartphones représentaient 49 % des revenus de TSMC, soit 16,97 milliards de dollars. Mais la part des produits HPC dans les revenus de TSMC a augmenté : la catégorie représentait 33 % en 2020 (15 milliards de dollars), 37 % en 2021 (21 milliards de dollars) et 41 % en 2022 (31,11 milliards de dollars). La tendance a été inverse pour les SoC pour smartphones, qui représentaient 39 % des ventes de TSMC en 2022 (29,59 milliards de dollars).
Alors qu’AMD et Nvidia achètent des cargaisons de silicium orienté datacenter à TSMC, Apple reste le plus gros client du premier fabricant mondial de puces, surtout maintenant qu’il dispose à la fois de smartphones et de PC SoC (qui entrent dans la catégorie HPC). Apple était à lui seul responsable d’environ 23% des ventes totales de TSMC en 2022, selon DigiTimes.
Plus de jetons entrants
Alors que le secteur des semi-conducteurs se remet de son ralentissement, l’intérêt croissant pour l’IA générative stimule le marché. Nvidia profite grandement de cette montée en puissance de l’IA grâce à ses GPU de calcul A100/A30/A800 et H100/H800 fabriqués par TSMC. De même, AMD augmente les commandes avec TSMC pour ses prochains produits de la série Instinct MI300 qui entreront en production de masse au second semestre 2023 sur le nœud de classe N5 de TSMC.
En outre, Apple, AMD et Nvidia se sont engagés à utiliser les technologies de production N3 (classe 3 nm) et N2 (classe 2 nm) de TSMC pour les futures puces, selon le DigiTimes rapport.