Chi phí sản xuất chết GPU của Spitballing NVIDIA

Vi xử lý đồ họa GB202 của Nvidia có kích thước chip lên đến 761,56 mm2, khiến nó trở thành một trong những GPU lớn nhất cho máy tính cá nhân. Card đồ họa mà nó điều khiển, GeForce RTX 5090, cũng nằm trong số các bo mạch mở rộng đắt đỏ nhất từng được sản xuất. Điều này có thể do chi phí sản xuất chip GB202 rất cao. Chúng tôi đã ước lượng chi phí mà Nvidia có thể phải bỏ ra để sản xuất những chip lớn này cho các GPU hàng đầu của mình.

Tuy nhiên, ngoài TSMC và Nvidia, thông tin về tỷ lệ sản xuất thực tế là những bí mật được giữ kín, vì vậy hãy thận trọng với các tính toán của chúng tôi. Phân tích khả năng, một wafer 300 mm có thể chứa khoảng 72 ứng viên GB202, giả định rằng mỗi die có kích thước khoảng 31,5 mm × 24,2 mm. Đây không phải là nhiều, nhất là khi TSMC có thể tính phí lên tới 16.000 USD cho mỗi wafer 300 mm được sản xuất bằng công nghệ 4nm hoặc 5nm.

Xét đến mật độ khuyết tật và tỷ lệ thu hồi, Nvidia có thể phải chi khoảng 290 USD để sản xuất chip đồ họa GeForce RTX 5090, nhưng con số này có thể tăng lên 340 USD nếu chỉ bán được các chip hoàn hảo. Đây chỉ là ước tính sơ bộ, vì vậy cần thận trọng. Các yếu tố khác như tỷ lệ thu hồi cũng cần xem xét, vì vậy việc tính toán kết quả cuối cùng phức tạp hơn nhiều.

TSMC sản xuất GB202 bằng công nghệ quy trình 4NP, là phiên bản tùy chỉnh của nút sản xuất N4P dành cho Nvidia. N4 và N4P của TSMC thuộc gia đình công nghệ sản xuất N5 và đã được sản xuất trong nhiều năm. Theo biểu đồ mật độ khuyết tật của TSMC, mật độ khuyết tật của N5N6 khoảng 0,05–0,06 khuyết tật trên mỗi centimet vuông sau sáu quý từ khi bắt đầu sản xuất hàng loạt.

Sau 4,5 năm N5 được sản xuất với quy mô lớn, tỷ lệ lỗi có thể đã giảm xuống thấp hơn mức 0.05 hiện tại. Nếu vẫn giữ mức này, mỗi wafer 300 mm sẽ chứa 47 bộ xử lý đồ họa GB202 hoàn hảo với 24,576 lõi CUDA, bốn die phần, và 21 die có một số lỗi, theo mô hình của SemiAnalysis Die Yield Calculator.

Điều này không có nghĩa là 21 die này trở thành lãng phí. Thứ nhất, các GPU lớn của Nvidia thường có nhiều phần dư thừa, vì vậy một khiếm khuyết nhỏ có thể không ảnh hưởng đến chức năng của die. Thứ hai, Nvidia không cần một die GB202 hoàn hảo cho GeForce RTX 5090 mà chỉ cần một GPU với 21.760 CUDA cores hoạt động. Thứ ba, ngay cả những die GB202 có khiếm khuyết nghiêm trọng vẫn có thể được sử dụng cho các card đồ họa rẻ hơn, như GeForce RTX 5080.

Trong một số trường hợp, thậm chí các chip bán phần cũng có thể được bán. Vì chúng ta không chắc chắn số lượng chip bị lỗi nào là hỏng, số nào có thể bán như RTX 5090 và số nào có thể bán ở phân khúc thấp hơn, giả sử mỗi wafer 300-mm chứa các bộ xử lý GB202 có thể bán được 55 GPU như sản phẩm GeForce RTX 5090. Trong trường hợp này, mỗi bộ xử lý có thể có giá khoảng 290 mà không tính đến việc cắt, kiểm tra, đóng gói và phân loại, giả định rằng TSMC tính phí Nvidia 16,000 cho mỗi wafer N4N5.

Nếu chỉ có chip hoàn hảo được bán, giá sẽ tăng lên 340 USD mỗi chip. Dù một con chip GeForce RTX 5090 hoàn chỉnh có giá 350 USD, Nvidia vẫn có thể kiếm lời từ card đồ họa 1999 USD của mình. Tuy nhiên, không phải toàn bộ số tiền đó là lợi nhuận ròng, vì các chi phí khác như VRAM và lắp ráp bo mạch cũng rất cao. Hơn nữa, còn nhiều chi phí khác như phát triển, hỗ trợ, chuỗi cung ứng và nhiều yếu tố khác liên quan đến sản phẩm cuối cùng.

Nvidia là công ty biết cách sản xuất bộ vi xử lý lớn với hiệu suất cao bằng cách thêm các tính năng dự phòng và bán các chip bị lỗi một phần. Do đó, Nvidia có thể bán tất cả sản phẩm trên mỗi wafer, mặc dù với mức giá khác nhau. Quan trọng là Nvidia có thể có tới 47 chip GB202 hoàn toàn hoạt động trên mỗi wafer, và chúng có thể được bán như card đồ họa chuyên nghiệp RTX 6000 ‘Blackwell Generation’ cho ứng dụng CAD và DCC, hoặc như bo mạch L50s cho các tác vụ AI trong trung tâm dữ liệu.

Các giải pháp này thường có giá lên đến hàng nghìn đô la, vì vậy Nvidia có thể kiếm được nhiều tiền không chỉ từ 2.000 GeForce RTX 5090 mà còn từ 6.000 sản phẩm ProViz và AI sử dụng GB202.

Nguồn: www.tomshardware.com/pc-components/gpus/spitballing-nvidias-gb202-gpu-die-manufacturing-costs-die-could-cost-as-little-as-usd290-to-make