Тайванская компания TSMC, крупный производитель полупроводников, представила на конференции IEEE International Electron Device Meeting (IEDM) в Сан-Франциско ключевые характеристики своей новейшей технологии с разрешением 2 нанометра. Этот передовой процесс обещает значительно повысить производительность микрочипов и существенно снизить энергопотребление, открывая новые возможности для развития вычислительной техники, мобильных устройств и искусственного интеллекта.
В основе 2-нм технологического процесса лежит технология транзисторов с круговым затвором (GAA, gate-all-around), которая заменяет технологию FinFET, доминировавшую в отрасли на протяжении последнего десятилетия. GAA обеспечивает более эффективный контроль над движением электронов в транзисторе, что приводит к значительному увеличению плотности размещения элементов на кристалле. В результате производительность увеличивается на 15 %, а потребление энергии снижается на впечатляющие 25–30 % по сравнению с предыдущими поколениями технологий. Эти показатели указывают на то, что будущие устройства смогут работать быстрее и дольше без подзарядки, что особенно важно в эпоху мобильности и ресурсоёмких приложений.
Переход на новую технологию связан с увеличением производственных затрат. Ожидается, что одна кремниевая пластина с разрешением 2 нанометра будет стоить от 25 до 30 тысяч долларов, что на 25–50 % больше стоимости пластин с разрешением 3 нанометра. Чтобы смягчить рост расходов для своих клиентов, TSMC предлагает программу совместного использования прототипов CyberShuttle, действующую с 1998 года. Эта программа позволяет разделить затраты на разработку и тестирование новых чипов между несколькими заказчиками. Благодаря этой программе стоимость прототипирования может быть снижена до 90 %.
Следует учесть, что компания TSMC приняла решение отложить внедрение своей инновационной технологии подачи питания с обратной стороны кристалла (BPDN) под названием Super Power Rail для 2-нм техпроцесса и планирует использовать её в следующем поколении 1,6-нм чипов A16, выпуск которых запланирован на конец 2026 года. Можно предположить, что таким образом компания стремится ускорить запуск 2-нм технологии, минимизируя риски, связанные с использованием новых архитектурных решений.
Производство 2-нм чипов будет сначала сосредоточено на Тайване, где TSMC обладает самыми современными производственными мощностями. В будущем компания планирует расширить производство на своём новом заводе в штате Аризона, США, хотя этот шаг связан с дополнительными затратами, которые, по оценкам TSMC, могут быть на 30 % выше, чем на Тайване. Тем не менее стремление к диверсификации производства и приближению к основным рынкам сбыта остаётся важным стратегическим приоритетом для компании.
В итоге 2-нм технологический процесс от TSMC является значительным шагом вперёд в развитии микроэлектроники, обеспечивая создание более мощных, энергоэффективных и компактных устройств. Несмотря на сложности, связанные с ростом стоимости производства и трудностями внедрения новых технологий, TSMC продолжает быть лидером отрасли, определяя будущее вычислительной техники.
По материалам:
overclockers
