Крупнейший контрактный производитель полупроводников, компания TSMC, официально представила технологический процесс N2 (2-нм уровня), в котором она собирается внедрить транзисторы с круговым затвором GAAFET. Техпроцесс, как ожидается, должен быть введён в строй в 2025 году — на год позже, чем подобные транзисторы начнёт использовать Intel.
TSMC
Технологический процесс N2 привнесёт две важные инновации. Во-первых, транзисторы с круговым затвором на основе нанолистов (так TSMC называет свои Gate-all-around Field Effect Transistor — GAAFET), и во-вторых, перенос линий питания на обратную сторону полупроводникового кристалла. GAAFET-транзисторы имеют каналы, окружённые затвором со всех четырёх сторон, что снижает токи утечки и добавляет в технологию гибкость за счёт изменения размера канала. Размещение линий питания на обратной стороне кристалла, в свою очередь, позволяет организовать подвод питания на GAAFET-транзисторы более эффективно — с меньшей длиной проводников, что позволяет снизить потери и электромагнитные наводки.
Samsung
Как следует из пресс-релиза, техпроцесс N2 сможет обеспечить повышение производительности транзисторов на 10-15 % при сохранении того же уровня энергопотребления по сравнению с предшествующей технологией N3E. Или же предложит снижение энергопотребления на 25-30 % при той же частоте работы полупроводникового устройства. Однако вместе с этим применение транзисторов GAAFET не даст принципиального выигрыша с точки зрения снижения габаритов кристаллов. Плотность транзисторов в рамках N2 увеличится лишь на 10 %.
Технологический процесс N2 будет применяться в различных приложениях, включая производство и мобильных SoC, и высокопроизводительных CPU и GPU. Среди прочего TSMC упоминает и чиплетную компоновку — произведённые по N2 чипы смогут комбинироваться в едином устройстве с другими кристаллами для оптимизации производительности и стоимости.
Как сообщается, TSMC начнет крупносерийное производство чипов по техпроцессу N2 во второй половине 2025 года. Это значит, что появления коммерческих чипов 2-нм уровня, произведённых на TSMC, можно будет ожидать только в конце 2025 года или даже 2026 году. Следует напомнить, что Intel планирует внедрить техпроцесс аналогичного класса — Intel 20A — уже в 2024 году.