TSMC готовит революцию с новым техпроцессом 2 нм, который может кардинально изменить рынок полупроводников. Компания планирует выпускать 60 000 пластин 2 нм в месяц на четырех своих фабриках. Эти предприятия будут работать на полной мощности, а стоимость пластин, по прогнозам, вырастет на 50%, достигнув $30 000 за пластину, в то время как для пластин 3 нм цена составляла $20 000. Спрос на 2 нм чипы уже высок, и проектирование новых чипов в первые два года будет превышать объемы 3 нм и 5 нм чипов в те же первые два года.
Термин «tapeout» обозначает момент, когда дизайнер чипов, например, Qualcomm, Apple или Nvidia, отправляет финальный проект чипа на фабрику, что запускает производство. Среди клиентов TSMC — крупнейшие технологические гиганты, и многие из них, вероятно, уже работают с 2 нм чипами.
Почему так важен новый техпроцесс? Главное здесь — уменьшение размера транзисторов. Когда процесс уменьшается, транзисторы становятся меньше, а их количество увеличивается. Но еще более важен параметр плотности транзисторов, который показывает, сколько миллионов транзисторов помещается на квадратный миллиметр чипа. Чем выше плотность, тем мощнее и энергоэффективнее чип. Меньший техпроцесс — это более мощный и эффективный чип.
Посмотрим, как это работает на практике с процессами TSMC:
- 5 нм процесс TSMC: 130-170 млн транзисторов на мм²
- 3 нм процесс TSMC: 190-220 млн транзисторов на мм²
Это означает, что чипы 3 нм могут содержать на 29%–46% больше транзисторов, чем чипы 5 нм, что улучшает производительность и снижает потребление энергии. Именно поэтому 3 нм чипы будут работать быстрее и при этом потреблять меньше энергии.
Кроме того, с 2 нм процессом TSMC представит новые транзисторы Gate-All-Around (GAA). Технология GAA обворачивает затвор вокруг канала, что снижает утечку тока и улучшает характеристики работы, делая чипы более производительными и энергоэффективными.
В будущем, после 2 нм, TSMC начнет массовое производство чипов 1.4 нм в 2028 году. Однако компания введет новую схему наименования, где вместо нанометров будут использовать ангстремы (Å), и 1 нанометр будет равен 10 ангстремам. Процесс 1.4 нм будет называться A14.