3nm proces TSMC překvapivě zachová FinFET, denzita +70%, výkon +10-15 %
TSMC oficiálně potvrdila plány s 3nm procesem. Velkým překvapením je jeho podstata, menším sériová výroba až ve druhé polovině roku 2022…
V polovině dubna jsme se neoficiální cestou dozvěděli, že v důsledku nepěkných událostí posledních měsíců dojde u 3nm procesu (u TSMC i Samsungu) k jistému zdržení a poslední generace, která (přinejmenším v podání TSMC) vyjde bez zdržení, bude 5nm. O podobě 3nm procesu TSMC jsme ale dosud neměli představu. Zatímco Samsung prozradil, že s 3nm generací nasadí technologii MBCFET, která vzešla ze snahy snadné implementace myšleny GAA, u TSMC nebylo známo nic.
Nyní i Tchaj-wanské křemíkové pekárny odhalily plány a - překvapivě - žádnou technologickou změnu nechystají. 3nm proces (N3) bude postaven na FinFET tranzistorech malovaných EUV litografií. Šéf společnosti CC Wei (na snímku) to vysvětluje vyspělostí a osvěčeností technologie. Očekávat máme (oproti první generaci 5nm výroby) o 70 % vyšší denzitu, o 10-15 % vyšší taktovací frekvence při zachování spotřeby, nebo o 25-30 % nižší spotřebu při zachování frekvencí. Posun je tedy mírně menší než u přechodu z 7nm na 5nm výrobu.
| TSMC | |||
| proces | denzita | výkon | spotřeba |
|---|---|---|---|
| 7nm (N7) | - | - | - |
| 7nm (N7P) | ? | +7 % vs. N7 | -10 % vs. N7 |
| 7nm+ (EUV / N7+) | +20 % vs. N7 | +10 % vs. N7 | -15 % vs. N7 |
6nm (N6) | +18 % vs. N7 | beze změny | beze změny |
| 5nm (N5) | +80 % vs. N7 | +15 % vs. N7 | -30 % vs. N7 |
| 5nm (N5P) | ? | +7 % vs. N5 | -10 % vs. N5 |
| 3nm (N3) | +70 % vs N5 | +10-15 % vs N5 | -25-30 % vs. N5 |
Na druhou stranu posun u 5nm výroby (oproti 7nm) bude u TSMC výraznější než u Samsungu, takže hypotetické srovnání 3nm procesů obou výrobů oproti jejich 5nm procesům vychází z velmi odlišného „bodu nula“.
TSMC již podruhé vsadila na zavedené technologie. Se 7nm procesem bez EUV litografie jí to vyšlo. Zatímco na Samsung (využívající EUV) se čekalo mnohem déle (a výsledky zpočátku nebyly přesvědčivé) a na Intel se čeká dosud, TSMC už zhruba dva roky vyrábí 7nm SoC pro telefony a přes rok velké čipy pro PC a HPC. Uvidíme, zda se jí tento přístup osvědčí i u 3nm generace. Obecně nelze říct, že by se vyplácelo nebo nevyplácelo být konzervativní - nevyplatilo se to například u 20nm procesu, kde TSMC, GlobalFoundries a Samsung zůstaly u planárního procesu, kdežto Intel nasadil s 22nm generací inovativní FinFET a situaci zvládl nejlépe.
Výsledek s 20nm procesem dodnes dobře ilustrují grafy podílu jednotlivých procesů na příjmech TSMC. 20nm generace byla pro společnost takový průšvih, že se rozhodla - aby nebyl na výsledcích tolik vidět - zamaskovat vykazováním výsledů 20nm procesu a následného úspěšného 16nm procesu společně v jedné položce.
CEO CC Wei potvrdil, že s rizikovou výrobou na 3nm procesu se počítá v roce 2021 a se spuštěním velkokapacitní sériové výroby ve druhé polovině roku 2022. Což prakticky potvrzuje, že iPhony s 3nm SoC na podzim 2022 vydané nebudou.
Zdroje:
