TSMC hat vor kurzem einen sehr wichtigen Meilenstein erreicht: Die Massenproduktion des N2-Knotens ist wie geplant angelaufen. Die Entwicklung des Knotens wurde wiederholt als planmäßig bezeichnet, und nach den neuesten Informationen wurde die Massenproduktion wie angekündigt im vierten Quartal des Jahres aufgenommen. Dieses wichtige Ereignis wurde nicht in einer separaten Erklärung des TSMC-Managements bekannt gegeben, lediglich auf der offiziellen Website für N2 wird erwähnt, dass die neue Streifenbreite im vierten Quartal des Jahres endlich in die Massenproduktion gehen könnte.
Die N2-Fertigungstechnologie ist die erste hauseigene von TSMC, die nun Transistoren des GAA-Typs (Gate-all-around) verwenden kann, bei denen die aus Nanodrähten gebildeten Kanäle vollständig von der Gate-Elektrode umgeben sind, was die elektrostatische Kontrolle verbessert, den Leckstrom reduziert und außerdem dazu beiträgt, die Transistoren kleiner und kompakter zu machen und damit die Transistordichte zu erhöhen. Die Verringerung der Größe hat auch keine negativen Auswirkungen auf die Energieeffizienz und Leistung der Transistoren. Für N2 verspricht TSMC eine Leistungssteigerung von 10-15 % gegenüber dem N3E-Knoten bei gleicher Leistung und Komplexität, einen um 25-30 % niedrigeren Stromverbrauch bei gleicher Leistung und Komplexität sowie eine um 15 % höhere Transistordichte für gemischte Chips, die SRAM, Logikkomponenten und analoge Komponenten enthalten. Bei Chips, die nur Logikkomponenten enthalten, kann die Transistordichte im Vergleich zu N3E um bis zu 20 % erhöht werden.
Neben den neuen Transistoren werden im Stromversorgungsnetz auch neue Kondensatoren verwendet: Die SHDMIM-Kondensatoren werden durch SHPMIM-Kondensatoren (Super-High Performance Metal Insulator Metal) ersetzt, die einen um 50 % geringeren Widerstand (Rs und Rc) und eine höhere Kapazität aufweisen, was zu einer Verbesserung der Gesamtstabilität, Energieeffizienz und Leistung der Stromversorgung beiträgt.
Bei N2 wird die Massenproduktion in neu errichteten Fabriken hochgefahren, was keine leichte Aufgabe ist, und die neuen Produktionslinien werden nicht nur Chips für Smartphones, sondern auch Lösungen für den HPC-Markt herstellen. Letzteres ist überraschend, da die Massenproduktion in der Regel mit einfacheren mobilen Designs und kleineren Chips hochgefahren wird, während sich die Produktion von komplexeren Designs in der Regel verzögert.
Der N2-Knoten wird zunächst im Werk in Kaohsiung in Massenproduktion hergestellt, obwohl zuvor berichtet wurde, dass das Werk in Hsinchu, das sich neben dem globalen Forschungs- und Entwicklungszentrum befindet, in dem der N2-Knoten entwickelt wurde, als erstes in Massenproduktion gehen wird. Fab 22 wird also als erstes die neuen Chips produzieren, aber schon bald wird sich Fab 20 anschließen, was bedeutet, dass zwei Werke gleichzeitig versuchen werden, die Massenproduktion hochzufahren, was zeigt, wie groß die Nachfrage nach dem neuen Knoten ist.
Nächstes Jahr wird auch der leistungsorientierte N2P in den Startlöchern stehen, gefolgt vom A16, der eine spezielle Version des N2P mit Backside Power Delivery-Technologie sein wird.
