TSMC prezentovalo 5nm i 3nm proces a představilo technologii 3DFabric

TSMC - výrobní procesy
Vylepšení	5nm 'N5' oproti 7nm 'N7'	5nm 'N5P' oproti N5	5nm 'N4" oproti N5	3nm 'N3' oproti 5nm 'N5'
Spotřeba při stejném výkonu	30%	10%	?	25-30%
Výkon při stejné spotřebě	15%	5%	?	10-15%
Nárůst hustoty tranzistorů	1,8x	?	?	1,7x
Zprovoznění	HVM*	nájezd výroby v 2021	zkušební 4Q21 / HVM 2022	zkušební 2021 / HVM 2H22

HVM - High Volume Manufacturing / masová výroba

 

V tabulce pak máme jasný přehled o tom, co si můžeme slibovat od jednotlivých procesů z hlediska energetické náročnosti, hustoty/velikosti tranzistorů a také uvedení do provozu. TSMC také potvrdilo to, co jsme už věděli, a sice že už N5 extenzivně využívá technologii EUVL, jež se bude do budoucna stále rozšiřovat. Novou a dobrou zprávou je pak to, že výtěžnost procesu N5 oproti N7 roste rychleji. 

 

Pro nás by pak mohl být velice zajímavý proces N5P (P jako Performance) určený pro výrobu výkonných čipů, který má být zprovozněn v příštím roce. Mohl by tak být využit právě pro výrobu PC hardwaru a můžeme se už jen dohadovat, kým vším to bude. 

 

A co se týče N5, jde především o výrobu v nové Fab 18, již čtvrté továrně konceptu Gigafab. Ta začala být stavěna v roce 2018 a už rok poté TSMC do ní začalo stěhovat první z více než 1300 výrobních strojů, což dokončila během osmi měsíců. Před polovinou tohoto roku se v ní začalo vyrábět s vidinou dosažení cílové kapacity milionu 300mm waferů ročně. Z N5 a N5P se pak bude moci přejít na kompatibilní N4, ovšem výhody tohoto vylepšeného procesu zveřejněny nebyly. Snad jen to, že bude potřebovat méně masek. 

 

Proces N3 už bude zbrusu nový a chystá se jeho masová výroba v druhé polovině roku 2022, čili v době, kdy by Intel už chtěl pomalu přecházet na 7nm proces. Půjde oproti N5 o srovnatelný pokrok s tím, jaký slibuje právě N5 oproti N7 a stále se zde využijí tranzistory typu FinFET. 

 

 

A co budoucnost? TSMC pochopitelně nestrká hlavu do písku a zkoumá nové materiály jako uhlíkové nanotrubičky či nanosheet, nebo také materiály nahrazující křemík s potenciálem škálovat výrobu i pod 1 nm. I proto TSMC staví nové výzkumné a vývojové centrum pro 8000 inženýrů, jehož první fáze bude dokončena v příštím roce. 

 

Stejně jako řada jiných firem pak TSMC vidí budoucnost i v nových technologiích pouzdření čipů, čili kladení samostatných čipů vedle sebe či nad sebe a jejich propojování. Pro to už využívá řadu technologií jako Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWoS), Integrated Fan Out (InFO-R), Chip on Wafer (COW) a Wafer-on-Wafer (WoW). A abychom v tom neměli takový zmatek, nyní všechny tyto technologie budeme řadit mezi TSMC 3DFabric. 

 

Zdroj: Tom's Hardware