TSMC o 2nm procesu: Nejpokročilejší technologie roku 2025 a bezprecedentní zájem

22. 11. 2024 | no-X | Hardware, Novinky, Procesory

Zdroj: TSMC

TSMC potvrdila, že přípravy 2nm procesu jdou podle plánů, zájem zákazníků je obrovský a nic nebrání zahájení velkokapacitní výroby v příštím roce…

TSMC se podle vlastních vyjádření daří držet cíle 2nm procesu. Jeho první verzi (respektive velkokapacitní výrobu na ní) společnost již dříve ohlásila na druhý kvartál (~jaro) 2025 a nyní potvrdila, že v roce 2025 skutečně výroba začne. Nebyla však časově konkrétnější. Připomeňme, že podle starších zpráv měla po první verzi procesu (N2) následovat ve druhém pololetí 2025 ještě pokročilejší verze (N2P), ale ta tentokrát zmíněna nebyla.

TSMC
proces	denzita	výkon	spotřeba
7nm (N7)	+59 % vs. N10	+35-40 % vs. N10	-40 % vs. N10
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	?	?
5nm (N5)	+80 % vs. N7	+15 % vs. N7	-30 % vs. N7
5nm (N5P)	?	+7 5 % vs. N5	-10 % vs. N5
4nm (N4)	+6 % vs. N5	téměř beze změny	beze změny
4nm (N4P)	+6 % vs. N5	+11 % vs. N5 +6 % vs. N4	-22 % vs. N5
4nm (N4X)	?	+15 % vs. N5 @1,2V +4 % vs. N4P @1,2V	?
4nm (N4C)	+8 % (?)	- (?)	- (?)
3nm (N3)	+70 % vs. N5 2,9× vs. N7	+10-15 % vs. N5 +32 % vs. N7	-25-30 % vs. N5
3nm (N3B)	+60 % vs. N5	+10-15 % vs. N5 +32 % vs. N7	-35 % vs. N5 -43 % vs. N7(?)
3nm (N3E 3-2 Fin) 3nm (N3E 2-2 Fin) 3nm (N3E 2-1 Fin)	+18 % vs. N5 +39 % vs. N5 +56 % vs. N5	+33 % vs. N5 +23 % vs. N5 +11 % vs. N5	-12 % vs. N5 -22 % vs. N5 -30 % vs. N5
3nm (N3P)	+4 % vs. N3E	+10 % vs. N3E	-5-10% vs. N3E
3nm (N3S)	?	?	?
3nm (N3X)	+4 % vs. N3P	+15 % vs. N3P	?
3nm (N3A)	?	?	?
2nm (N2)	+10% vs. N3 +>15% vs. N3E	+13 % vs. N3E 2-1 +10-15 % vs. N3E	-33 % vs. N3E 2-1 -25-30 % vs. N3E
2nm (N2P)	+9-13 % vs. N2	+10-12 % vs. N2	?
2nm (N2X)	?	?	?
1,6nm (A16)	+7-10 % vs. N2P +17-24 % vs. N2	+6-10 % vs. N2P +17-23 % vs. N2	-15-20 % vs. N2P

TSMC předpokládá, že její 2nm (N2) proces bude tím nejpokročilejším, co se v roce 2025 dostane na trh:

Velcí zákazníci dokončili návrh 2nm IP a zahájili validaci křemíku. Společnost TSMC také vyvinula nízkoodporovou RDL (redistribuční vrstvu) a super výkonné kondenzátory typu MiM (metal-insulator-metaů), které dále zvyšují výkon.
Technologie TSMC N2 bude po svém zavedení v roce 2025 nejpokročilejší technologií v polovodičovém průmyslu, a to jak z hlediska hustoty, tak energetické účinnosti.

--- TSMC

To je na jedné straně nejspíš pravda. Výtěžnost 2nm procesu Samsungu je tragická a ani parametrově není první generace tohoto procesu na úrovni nabídky TSMC. Další alternativou je proces Intel 18A, ovšem ani s tím to nebude zrovna veselé. Zatímco dříve bylo číslování Intelu za konkurencí (14nm proces Intelu byl pokročilejší než 14nm proces konkurence), od přejmenování v roce 2021 je číselně spíše před konkurencí. TSMC už před rokem označila svůj N3 (první 3nm generace) proces za konkurenci Intel 20A a N3P za konkurenci pro Intel 18A. Intel však proces 20A zrušil a sám nakoupil u TSMC, takže se z konkurenta stal zákazník. Intel 18A pak bude dostupný prakticky v době, kdy TSMC nabídne N2, takže zůstane zachován status quo.

Na straně druhé je potřeba dodat, že 2nm proces není v absolutních číslech žádný zázrak. Připomeňme, že třeba 7nm proces přinesl oproti 10nm o téměř 60 % vyšší denzitu, zvládal o více než třetinu vyšší frekvence a při nastavení stejných frekvencí ušetřil ~40 % energie. 2nm proces oproti 3nm přinese o 10 % vyšší denzitu, o 10-15 % vyšší takty a jediný zásadnější posun se týká spotřeby - pokud čip poběží na stejných taktech jako jeho 3nm protějšek, ušetří se asi třetina energie.

Oproti konkurenci je to však stále zásadnější posun, například mezigenerační posun u 2nm procesu Samsungu má být v nejlepším případě o třetinu nižší oproti posunu TSMC.

Očekává se, že tradičně prvním zákazníkem TSMC bude Apple, podstatně později se proces dostane do segmentu PC. Z konkrétních zákazníků se zatím mluvilo o Intelu, který měl kapacity objednat, ale není známo na jaké účely. Dále o AMD, která má na 2nm procesu vyrábět dense-variantu Zen 6 (Zen 6c, pokud se bude toto označení používat; očekávat ji lze v roce 2027). Časem jistě i Nvidia, ale ta i v roce 2025 zůstane plně na 4nm procesu, takže ji nejdříve čeká 3nm éra a patrně až s výraznějším časovým odstupem (2028+?) využije 2nm technologii.

Tagy: