Der TSMC-Knoten der nächsten Generation, der A14, der als Strukturbreite der 1,4-nm-Klasse eingestuft wird, schreitet auf dem Weg zur Serienproduktion mit recht hohem Tempo voran. Der A14 befindet sich derzeit in der Pilotproduktion, deren Ziel es ist, dass Kunden, die Interesse an dem neuen Knoten haben, testen können, wie die von ihnen entwickelten Chips mit der genannten Fertigungstechnologie funktionieren, und gegebenenfalls erforderliche Anpassungen noch vor Beginn der Massenproduktion vornehmen können. Gleichzeitig kann TSMC die verschiedenen Parameter der neuen Fertigungstechnologie optimieren, wodurch die Ausbeute, die Leistung sowie die Energieeffizienz die Richtwerte erreichen oder in einigen Fällen – je nach Chipdesign – sogar übertreffen können.
Interessant am A14 ist, dass es bei den bisherigen Strukturbreiten trotz aller Entwicklungen nicht wirklich gelungen ist, die SRAM-Zellen zu skalieren, während der A14 in diesem Bereich endlich einen großen Fortschritt bringt, der schon längst dringend nötig war. Die Größe der SRAM-Zellen ist seit etwa 6 Jahren unverändert, da die Fläche einer solchen 6T-Bit-SRTAM-Zelle seit der Einführung der 5-nm-Strukturbreiten beträgt die Fläche einer solchen SRAM-6T-Bitzelle 0,021 µm², während bei den Logikelementen in diesem Bereich erhebliche Fortschritte erzielt wurden.
Mit der Einführung der 14-A-Strukturbreite im Jahr 2028 wird eine achtjährige Stagnation durchbrochen, da die Größe der SRAM-6T-Bitzellen deutlich abnehmen wird: Anstelle der derzeitigen 0,021 µm² wird jede dieser Komponenten künftig eine Fläche von 0,017 µm² einnehmen, was einer Verbesserung von fast 20 % entspricht. Dieser Durchbruch lässt sich in mehreren Bereichen nutzen, was dazu führt, dass auf gleicher Chipfläche eine größere SRAM-Kapazität realisiert werden kann oder dieselbe SRAM-Kapazität auf kleinerem Raum untergebracht werden kann, wodurch wertvolles Transistor-Budget für andere Komponenten eingespart wird.
Sofern alles im derzeitigen Tempo voranschreitet und keine unerwarteten Probleme auftreten, könnte die Risikoproduktion bereits 2027 anlaufen, und zwar mit einer angemessenen Ausbeute. Sollte es gelingen, auch in diesem Bereich schneller als im vorläufigen Zeitplan voranzukommen, könnte die Massenproduktion am A14-Knoten bereits 2028 anlaufen – und zwar möglicherweise sogar einige Monate früher als ursprünglich geplant.
Der A14 stellt übrigens im Vergleich zum N2-Knoten der 2-nm-Klasse einen bedeutenden Fortschritt dar, da er bei gleichem Stromverbrauch und gleicher Komplexität eine um bis zu 15 % höhere Leistung ermöglicht, während er bei gleicher Komplexität und gleicher Taktfrequenz eine Senkung des Stromverbrauchs um bis zu 30 % bewirken kann. Die Dichte der SRAM-Bitzellen kann um fast 20 % steigen, während die Dichte der Logikkomponenten um genau 20 % zunehmen kann. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, da es bei der Skalierung des Speichers bisher keine so großen Fortschritte gab wie bei den Logikkomponenten. Die A14-Fertigungstechnologie wird zunächst in Taiwan, am Hauptsitz von TSMC, zum Einsatz kommen, und auch die Massenproduktion könnte dort anlaufen, allerdings erst etwa im Jahr 2028.
