Как было объявлено на прошлой неделе компанией TSMC, в конце этого года начнется крупносерийное производство по технологическому процессу N3P, и это будет самый передовой узел компании на некоторое время. В следующем году все станет еще интереснее, поскольку у TSMC появятся две технологии, которые могут составить друг другу реальную конкуренцию, когда они выйдут на рынок крупносерийного производства (HVM) во второй половине 2025 года.
| Рекламируемые улучшения PPA новых технологических процессов Данные, объявленные во время конференц-звонков, мероприятий, пресс-брифингов и пресс-релизов |
|||||||||
| Составлено по AnandTech |
TSMC | ||||||||
| N3 vs N5 |
N3E vs N5 |
N3P vs N3E |
N3X vs N3P |
N2 vs N3E |
N2P vs N3E |
N2P vs N2 |
A16 vs N2P |
||
| Питание | -25% -30% |
-34% | -5% -10% |
-7%*** | -25% -30% |
-30% -40% |
-5% -10% |
-15% -20% |
|
| Производительность | +10% +15% |
+18% | +5% | +5% Fmax @1,2 В** |
+10% +15% |
+15% +20% |
+5 +10% |
+8% +10% |
|
| Плотность* | ? | 1.3x | 1.04x | 1.10x*** | 1.15x | 1.15x | ? | 1.07x 1.10x |
|
| HVM | Q4 2022 |
Q4 2023 |
H2 2024 |
H2 2025 |
H2 2025 |
H2 2026 |
H2 2026 |
H2 2026 |
|
*Плотность чипов, опубликованная компанией TSMC, отражает 'смешанную' плотность чипов, состоящую на 50% из логики, на 30% из SRAM и на 20% из аналоговых компонентов.
**При той же площади.
***На той же скорости.
Производственные узлы – это N3X (3-нм класс, ориентированный на экстремальную производительность) и N2 (2-нм класс). TSMC утверждает, что по сравнению с N3P чипы, изготовленные на N3X, могут либо снизить энергопотребление на 7% при той же частоте за счет снижения Vdd с 1,0 В до 0,9 В, либо увеличить производительность на 5% при той же площади, либо повысить плотность транзисторов примерно на 10% при той же частоте. Между тем, ключевым преимуществом N3X по сравнению с предшественниками является максимальное напряжение 1,2 В, что важно для ультра-высокопроизводительных приложений, таких как настольные или дата-центровые GPU.
TSMC'N2 станет первым производственным узлом TSMC'с использованием нанолистовых транзисторов gate-all-around (GAA), что значительно улучшит его характеристики производительности, мощности и площади (PPA). По сравнению с N3E, полупроводники, произведенные на N3, могут снизить энергопотребление на 25% – 30% (при том же количестве транзисторов и частоте), увеличить производительность на 10% – 15% (при том же количестве транзисторов и мощности) и повысить плотность транзисторов на 15% (при той же скорости и мощности).
В то время как N2, безусловно, будет бесспорным чемпионом TSMC' по энергопотреблению и плотности транзисторов, N3X, возможно, бросит ему вызов по производительности, особенно при высоких напряжениях. Для многих покупателей N3X также будет иметь преимущество в виде использования проверенных транзисторов FinFET, поэтому N2 не будет автоматически лучшим из узлов TSMC'во второй половине 2025 года.
2026 год: N2P и A16
В следующем году TSMC снова предложит два узла, которые будут нацелены на в целом схожие приложения для смартфонов и высокопроизводительных вычислений: N2P (2-нм техпроцесс с повышенной производительностью) и A16 (1,6-нм техпроцесс с подачей питания через заднюю стенку).
Ожидается, что N2P обеспечит снижение мощности на 5% – 10% (при той же скорости и количестве транзисторов) или повышение производительности на 5% – 10% (при той же мощности и количестве транзисторов) по сравнению с оригинальным N2. В то же время, A16 обеспечит на 20% меньшую мощность (при той же скорости и количестве транзисторов), на 10% большую производительность (при той же мощности и количестве транзисторов) и на 10% большую плотность транзисторов по сравнению с N2P.
Учитывая, что A16 имеет улучшенную сеть передачи энергии по задней стенке, он, скорее всего, станет предпочтительным узлом для разработчиков чипов, ориентированных на производительность. Но, конечно, использование A16 будет более дорогостоящим из-за обратной сети подачи питания, которая требует дополнительных технологических операций.
