Тайванська компанія почне виробництво 1,6-нм чипів до 2026 року, щоб зберегти лідерство в наступному десятилітті. Нова 1,6-нм технологія значно збільшить щільність розміщення логічних елементів і їхню швидкодію порівняно з 2-нм техпроцесом N2P. Швидкість перемикання транзисторів збільшиться на 8-10% за незмінної напруги, енергоспоживання знизиться на 15-20% при збереженні продуктивності, а в серверному сегменті щільність розміщення транзисторів збільшиться в 1,1 раза. TSMC планує почати масове виробництво чипів за 2-нм техпроцесом N2 у другій половині 2025 року, а потім перейти до 1,6-нм наступного року.
TSMC представила свою технологію A16 на Північноамериканському технологічному симпозіумі в Санта-Кларі, штат Каліфорнія. Вибір майданчика побічно натякає не тільки на суперництво з Intel у цій сфері, а й на готовність TSMC впроваджувати передову технологію в США. Однією з умов отримання субсидій від влади країни було зобов’язання TSMC налагодити виробництво чипів за 2-нм технологією в Штатах у цьому десятилітті.
TSMC поки не розголошує, чи будуть чіпи, вироблені за 1,6-нм техпроцесом, випускатися на їхніх американських заводах. У TSMC лише повідомили, що нова 1,6-нм технологія значно збільшить щільність розміщення логічних елементів і їхню швидкодію порівняно з техпроцесом N2P. Стверджується, що швидкість перемикання транзисторів збільшиться на 8-10% при незмінній напрузі, енергоспоживання знизиться на 15-20% при збереженні швидкодії, а в серверному сегменті щільність розміщення транзисторів збільшиться в 1,1 раза. TSMC в рамках 1,6-нм техпроцесу A16 буде використовувати структуру транзисторів з навколишнім затвором, яку Samsung вже застосовує в 3-нм техпроцесі, а також підведення живлення зі зворотного боку кремнієвої пластини. Це рішення дасть змогу поліпшити характеристики чипів. Intel також планує використовувати подібне рішення у своїх технологіях 20A і 18A, починаючи з 2025 року.
Технологічний процес N2 планується освоїти в масовому виробництві в другій половині 2025 року, після чого компанія перейде до технології A16. У тому ж 2025 році TSMC планує впровадити техпроцес N4C, який відрізнятиметься від N4P зниженою на 8,5% собівартістю виробництва чипів за відносно низької складності впровадження. Очікується, що відсоток виходу придатної продукції за цим техпроцесом буде вищим.
Представники TSMC повідомили, що компанія прискорила розробку технології A16, з огляду на запити деяких компаній, зацікавлених у можливості виробництва чипів для систем штучного інтелекту. Цікаво, що для випуску 1,6-нм продукції TSMC, ймовірно, не будуть потрібні літографічні сканери з високим числом апертури (High-NA EUV). Першими клієнтами TSMC за техпроцесом A16 стануть розробники прискорювачів обчислень, на відміну від звичного сценарію процесорів для смартфонів.
Тим часом, Intel планує освоїти техпроцес 14A до кінця 2026 року або на початку 2027 року. Однак відмінності в методиках оцінки основних геометричних параметрів їхніх літографічних технологій не дають змоги прямо порівнювати рішення різних виробників. Хай там як, TSMC планує освоїти техпроцес A16 до 2026 року, а Samsung має намір почати випуск чипів 1,4-нм класу до 2027 року.
Крім анонсу 1,6-нм техпроцесу, TSMC представила низку інших інновацій. До 2027 року TSMC освоїть різновид технології CoWoS, що дає змогу інтегрувати на кремнієвій пластині чипи з кількома різнорідними кристалами, пам’ять HBM та інші компоненти. До кінця 2025 року TSMC сертифікує нові методи пакування чипів, спеціально розроблені для автомобільної промисловості. Ці методи відповідатимуть підвищеним вимогам надійності та безпеки, що висуваються до автомобільних електронних систем. До 2026 року TSMC забезпечить пряму інтеграцію оптичних з’єднань на рівні пакування напівпровідникових чипів.