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Il quarto trimestre dell'anno in corso ha segnato per TSMC l'inizio della produzione di massa di chip a 2nm. Secondo le informazioni pubblicate sul sito ufficiale dell'azienda, l'avvio è avvenuto presso lo stabilimento Fab 22 a Kaohsiung, nel sud di Taiwan.
La notizia, riportata da Tom's Hardware, evidenzia un momento cruciale per l'industria dei semiconduttori. La prima generazione del processo N2 di TSMC promette un incremento di prestazioni del 10-15% a parità di consumo energetico, oppure una riduzione del consumo del 25-30% mantenendo inalterate le prestazioni dei transistor. La densità dei transistor aumenterà del 15% per i chip a design misto e fino al 20% per i componenti logici rispetto al processo N3E. Questi progressi sono fondamentali per lo sviluppo di dispositivi sempre più potenti ed efficienti.
Per la prima volta, TSMC utilizzerà una struttura di transistor con gate avvolgente (GAA) proprio con il processo a 2nm e le sue successive varianti. La nuova geometria migliora il controllo dei parametri elettrostatici, riduce le correnti di dispersione e consente di ridurre le dimensioni dei transistor senza compromettere le prestazioni o l'efficienza energetica. Questa innovazione rappresenta un passo avanti significativo nella miniaturizzazione dei chip e nell'ottimizzazione delle loro caratteristiche.
Inoltre, il processo N2 utilizzerà condensatori di tipo SHPMIM nel sottosistema di alimentazione dei chip. Rispetto ai precedenti SHDMIM, questi condensatori aumentano la densità capacitiva di oltre il doppio e riducono la resistenza, garantendo un'alimentazione più stabile e una maggiore efficienza energetica complessiva. Questi miglioramenti sono essenziali per supportare le crescenti esigenze di potenza dei chip moderni.
Ad ottobre, il CEO di TSMC, C.C. Wei, ha annunciato che il processo N2 sarebbe stato implementato nella produzione di massa entro la fine del quarto trimestre, con un buon livello di resa. Nel 2026, i volumi di produzione aumenteranno, grazie sia ai chip per smartphone sia alle soluzioni ad alte prestazioni per l'intelligenza artificiale. L'azienda ha iniziato la produzione di chip con tecnologia N2 presso Fab 22, sebbene il centro di ricerca per il suo sviluppo si trovi a Hsinchu, in un'altra parte dell'isola. Si prevede che Fab 20, situata nelle vicinanze, inizierà la produzione di prodotti a 2nm in un secondo momento. La decisione di TSMC di utilizzare inizialmente il processo N2 per la produzione di chip di grandi dimensioni e complessi indica una forte domanda di prodotti a 2nm da parte del segmento dell'IA, nonché la fiducia dell'azienda nelle proprie capacità.
Tradizionalmente, un nuovo processo tecnologico veniva inizialmente introdotto nella produzione di chip mobili e consumer relativamente compatti. L'approccio di TSMC dimostra una visione strategica e una forte focalizzazione sulle opportunità offerte dall'intelligenza artificiale.
Entro la fine del 2026, entrambi gli stabilimenti menzionati inizieranno a produrre chip con tecnologia N2P, che fornirà un ulteriore aumento delle prestazioni, e con tecnologia A16, che aggiungerà l'alimentazione dal lato posteriore della piastra di silicio (Super Power Rail). Quest'ultima innovazione consentirà di creare chip più efficienti e complessi per il segmento del calcolo ad alta velocità. La produzione di massa di tali componenti dovrebbe iniziare nella seconda metà del 2026. Questi sviluppi futuri promettono di spingere ulteriormente i limiti delle prestazioni e dell'efficienza dei chip, aprendo nuove possibilità per l'innovazione tecnologica.
