Wydajność i produktywność w procesie 2 nm są na dobrej drodze, masowa produkcja rozpocznie się w 2025 r

Oprócz ujawnienia planu działania i planów dotyczących swoich aktualnych, wiodących technologii procesowych, w ramach seminariów w 2024 r. TSMC podzieliła się także postępami w zakresie swojego węzła N2. Pierwszy węzeł produkcyjny firmy w klasie 2 nm, wyposażony głównie w tranzystory bramkowe typu „wszystko w jednym”. według TSMC N2 prawie osiągnęło swoje docelowe cele w zakresie wydajności i produktywności, dzięki czemu jest na dobrej drodze do rozpoczęcia produkcji wielkoseryjnej w drugiej połowie 2025 r.

TSMC stwierdza, że ​​„rozwój N2 jest na dobrej drodze, a N2P będzie następny”. W szczególności ogólnie urządzenia nanogate osiągają obecnie ponad 90% oczekiwanej wydajności, podczas gdy przepustowość urządzeń 256 MB SRAM (32 MB) przekracza już 80%, w zależności od partii. Wszystko to dla węzła, któremu do masowej produkcji brakuje ponad roku.

Tymczasem 256 MB pamięci SRAM zapewniało średnio około 70% przepustowości w marcu 2024 r., w porównaniu z około 35% w kwietniu 2023 r. Wydajność urządzenia również uległa poprawie dzięki osiągnięciu wyższych częstotliwości przy jednoczesnym kontrolowaniu zużycia energii.

Zainteresowanie projektanta chipów pierwszą technologią TSMC opartą na tranzystorach nanoarkuszowych klasy 2 nm jest również znaczące. Liczba nowych operacji usuwania taśm (NTO) w pierwszym roku N2 jest dwukrotnie wyższa niż w N5. Biorąc jednak pod uwagę bliską współpracę TSMC z kilkoma dostawcami mającymi duże obroty – w szczególności z Appe – liczba NTO może być bardzo myląca, ponieważ pierwszy rok funkcjonowania nowego węzła w TSMC charakteryzuje się ograniczoną wydajnością, więc większość tej kwoty trafia do wydajności Priorytetowi partnerzy TSMC.

Tymczasem w drugim roku istnienia było znacznie więcej słupków N5 (oczywiście w niektórych przypadkach N5P), a N2 obiecuje mieć 2,6 razy więcej NTO w drugim roku. Węzeł wygląda więc naprawdę obiecująco. Faktycznie, bazując na slajdach TSMC (których niestety nie udało nam się ponownie opublikować), N2 jest bardziej popularny niż N3 pod względem NTO w pierwszym i drugim roku swojego istnienia.

Jeśli chodzi o drugi rok N2, w drugiej połowie 2026 r. TSMC planuje wdrożyć własną technologię N2P, która obiecuje dodatkowe korzyści w zakresie wydajności i mocy. Oczekuje się, że N2P poprawi częstotliwość o 15% – 20%, zmniejszy zużycie energii o 30% – 40% i zwiększy gęstość chipów o ponad 1,15 razy w porównaniu do N3E, co stanowi znaczące korzyści z przejścia na całkowicie nowe nano-GAA tranzystory.

Wreszcie, dla firm, które potrzebują najlepszej wydajności, mocy i gęstości, TSMC przygotowuje się do wprowadzenia procesu A16 w 2026 r. Węzeł ten zapewni również zasilanie na zapleczu, co zwiększy koszty, ale oczekuje się, że znacznie poprawi wydajność, wydajność i skalowalność.