Auf der Veranstaltung Open Platform Innovation 2024 gab TSMC bekannt, wie die nächsten zwei Jahre für das Unternehmen im Hinblick auf neue Fertigungstechnologien aussehen werden. Generell scheint sich das Szenario seit sechs Monaten nicht großartig verändert zu haben: N2, also Wafer der 2-nm-Klasse, sollen weiterhin bis Ende 2025 in die Massenproduktion gehen, während die A16-Fertigungstechnologie ein Jahr später, gegen Ende 2026, verfügbar sein soll.
Es wird erwartet, dass die N2-Fertigungstechnologie Nanosheet-Gate-all-Around-Transistoren, früher als GAA bekannt, verwendet, und dasselbe gilt auch für die auf Leistung getrimmten N2P- und N2X-Streifenbreiten, um höhere Taktraten zu erreichen, und sogar für den A16. Im Wesentlichen wird N2P, das auf N2 basiert, eine relativ einfach zu handhabende Fertigungstechnologie sein, da es im Vergleich zu N2 keine komplexen Änderungen mit sich bringt, wodurch es sich für SoCs für Smartphones, Einstiegsprodukte für den Kundenmarkt und viele andere Chipanwendungen eignet. N2X legt die Messlatte höher, da höhere Spannungen zur Leistungssteigerung zur Verfügung stehen, was insbesondere für Hochleistungsprozessoren, GPUs und sogar KI-Beschleuniger von Nutzen ist.
Zuvor hieß es, dass die 1,6-nm-Fertigungstechnologie, der A16-Knoten, etwa zur gleichen Zeit wie die N2P- und N2X-Knoten erscheinen könnte, aber auf der jüngsten Veranstaltung stellte ein Unternehmensvertreter klar, dass der A16 nach diesen beiden Technologien verfügbar sein wird. Es ist noch nicht klar, ob sich der Zeitplan von vor sechs Monaten geändert hat, oder ob die frühere Formulierung einfach nicht ganz klar war - hoffentlich wird die PR-Abteilung von TSMC in Kürze darauf reagieren.
Die A16-Fertigungstechnologie selbst basiert weitgehend auf dem N2 und führt das in Form von N2P verfügbare Design fort, mit einer sehr wichtigen Komponente: der Einführung eines Backside Power Delivery Network (BSPDN) zur weiteren Leistungssteigerung. Da es in der Halbleiterfertigung nichts umsonst gibt, bringt die von TSMC als "Super Power Rail" bezeichnete Innovation auch eine Reihe von Kompromissen in Form von Herausforderungen bei der Wärmeerzeugung und der effizienten Ableitung der erzeugten Wärme mit sich, die aber bis zur Serienreife des A16 überwunden sein werden.
Der A16 könnte sich zunächst im Segment der KI-Beschleuniger für Rechenzentren durchsetzen, wo sich der Einsatz teurerer Fertigungstechnologien leichter in die Bruttomarge einfügen lässt. Der A16 könnte also Ende 2026 in Produktion gehen, vorausgesetzt, es treten keine unerwarteten Probleme auf.
