Prima di procedere
Nvidia si prepara a un futuro all'insegna dell'innovazione nell'ambito dell'intelligenza artificiale, stringendo una partnership esclusiva con TSMC per l'adozione del processo produttivo A16. Secondo quanto riportato da DigiTimes, Nvidia sarà l'unico cliente ad avere accesso a questa tecnologia all'avanguardia, destinata ai suoi prossimi processori grafici per IA, nome in codice Feynman.
L'azienda prevede di avviare la produzione dei primi prototipi di Feynman nel 2026, con l'obiettivo di iniziare la produzione di massa nel 2027. Questi acceleratori succederanno alla linea Rubin, basata su un processo a 3 nm ulteriormente perfezionato. La scelta di Nvidia di adottare un processo di transizione tra le tecnologie N2 e A14 è particolarmente significativa, posizionandola come l'unica grande azienda a scommettere su questa soluzione intermedia.
Nel frattempo, Apple sembra intenzionata a riservare le capacità produttive di TSMC per i suoi prodotti basati su processo N2 (2 nm), con l'obiettivo di passare direttamente alla tecnologia A14 (1,4 nm) non appena sarà disponibile, saltando quindi la fase A16 (1,6 nm).
Il processo A16 di TSMC introduce un'architettura innovativa, basata su transistor GAA (Gate-All-Around) con tecnologia nanosheet e un sistema di alimentazione posto sul retro del substrato, denominato Super Power Rail (SPR). Questo approccio separa il routing dell'alimentazione dai livelli di segnale, riducendo le perdite di energia. Il risultato è un aumento potenziale della frequenza di clock fino al 10% a parità di tensione, una riduzione del consumo energetico del 15-20% alla stessa frequenza e complessità del chip, e un incremento della densità dei transistor del 7-10% rispetto al precedente processo N2P.
Questi miglioramenti si traducono in vantaggi tangibili per i chip di grandi dimensioni e le schede video ad alte prestazioni, tra cui un layout più pulito, una gestione termica semplificata e una maggiore capacità di memoria e larghezza di banda delle interconnessioni. Sebbene i benefici siano evidenti per i chip Nvidia destinati ai data center, i chip Apple per dispositivi mobili e portatili potrebbero trarre ancora più vantaggio dall'adozione del nodo N2, meno costoso e disponibile in diverse varianti.
Oltre ad Apple, anche altri produttori di chip, tra cui AMD, potrebbero optare per il processo TSMC N2 e le sue derivazioni. Una caratteristica distintiva di N2 è NanoFlex, una tecnica di ottimizzazione a livello di cella che consente ai progettisti di bilanciare prestazioni ed efficienza energetica. Questo approccio permette di ottenere un aumento del 15% della frequenza o una riduzione del consumo energetico fino al 30%.
TSMC ha già confermato che il processo N2 è entrato in produzione di massa e prevede di incrementare la produzione della versione migliorata N2P a partire dal prossimo anno. La competizione nel settore dei semiconduttori si fa sempre più accesa, con aziende come Nvidia e Apple che puntano su tecnologie all'avanguardia per mantenere il vantaggio competitivo e soddisfare le esigenze di mercati in rapida evoluzione come l'intelligenza artificiale e i dispositivi mobili.
