TSMC predstavio proizvodni proces od 2nm

Pre nekoliko dana, kompanija Taiwan Semiconductor Manufacturing Company  (TSMC) zvanično je objavila kako radi na novom proizvodnom procesu od 2 nanometra, kao i na izgradnji novih fabrika za tu tehnologiju. Ovo je prvi put kako će ovaj proizvođač procesora upotrebiti tehnologiju potpuno ograđenog tranzistora sa efektom polja (gate-all-around field-effect transistor, iliti GAAFET). Portal TomsHardware prenosi šta to tačno znači i kada možemo očekivati prve procesore izrađene ovim procesom. 

Dve bitne inovacije 

Prva i najbitnija inovacija jesu upravo “nanosheet” tranzistori, što je naziv kompanije TSMC za GAAFET tehnologiju. Druga inovacija jeste “backside power rail”, sposobnost koja takođe omogućava povećanje performansi po utrošenom vatu (W) električne energije. 

GAA “nanosheet” tranzistori imaju kanale koji su ograđeni sa svih strana, što povećava energetsku efikasnost. Pored toga, ti kanali mogu se proširiti, što povećava performanse na uštrb potrošnje, a mogu se i suziti, što donosi suprotan efekat – poboljšanu efikasnost i umanjenje performansi. 

Kako bi dovela električnu energiju do ovih “nanosheet” tranzistora, kompanija TSMC koristi tehnologiju podnazivom “backside power delivery”, što je jedno od trenutno najnaprednijih rešenja. 

Bolje performanse 

Što se tiče samih performansi i potrošnje, GAAFET proizvodni proces u 2 nanometra kompanije TSMC može se pohvaliti sa 10% do 15% boljim performansama prilikom upotrebe iste količine energije kod procesora jednakog nivoa kompleksnosti. Pored toga, ovaj proizvodni proces donosi poboljšanja od 25% do 30% u pogledu utroška električne energije prilikom poređenja sa 3-nm procesorima, koji imaju istu frekvenciju i broj tranzistora. 

Međutim, za sada je gustina tranzistora u novom proizvodnom procesu povećana za samo 1,1 put, što nije toliko značajno povećanje kom smo se nadali. Na primer, proces od 3 nanometra doneo je 1,3 puta veću gustinu pakovanja tranzistora u odnosu na proces od 5 nanometara. Detaljnije informacije možete videti u tabeli: 

N2 vs N3E 

N3E vs N5 

N3 vs N5 

N5 vs N7 

Speed Improvement @ Same Power 

10% ~ 15% 

+18% 

+10% ~ 15% 

+15% 

Power Reduction @ Same Speed 

-23% ~ -30% 

-34% 

-25% ~ -30% 

-30% 

Chip Density 

>1.1X 

1.3X 

? 

? 

HVM Start 

H2 2025 

Q2/Q3 2023 

H2 2022 

Q2 2022 

Kada sve to dolazi 

Prema navodima same kompanije TSMC, proizvodni proces od 2 nanometra može se koristiti za izradu mobilnih čipsetova, kao i standardnih desktop CPU i GPU rešenja. Ova tehnologija trebalo bi da bude dostupna u drugoj polovini 2025. godine, što je otprilike isto vreme kada se očekuje sličan proizvodni proces kompanije Samsung. Prvi procesori izrađeni u ovom procesu mogli bi pred publikom da se nađu početkom 2026. godine. 

Izvor: omshardware