2-нм узлы TSMC получают NanoFlex, N2P теряет обратную подачу энергии

Будущая технология производства N2 от TSMC обещает значительные улучшения по сравнению с существующими процессами производства N3E с ожидаемым повышением производительности на 10–15% и снижением энергопотребления на 25–30%. Кроме того, прогнозируется, что переход на узел N2 увеличит плотность чипов примерно в 1,15 раза, что является значительным улучшением. Всего ожидается, что семейство N2 TSMC будет включать как минимум три узла: стандартный N2, N2P с повышенной производительностью и N2X, ориентированный на HPC.

Все технологические процессы N2 TSMC будут основаны на нанолистовых транзисторах с круговым затвором (GAA), которые позволят производителям микросхем увеличивать ширину канала для повышения производительности или уменьшать ее для снижения энергопотребления. Это дает как разработчикам микросхем, так и производителям довольно большую гибкость, но TSMC идет еще дальше со своим семейством N2 и технологией NanoFlex.

NanoFlex позволяет разработчикам чипов смешивать и сочетать стандартные ячейки из различных библиотек (высокопроизводительные, маломощные, высокой плотности) в одном блоке, оптимизируя производительность чипа, мощность и характеристики площади. Производственные узлы TSMC N3 уже поддерживают технологию FinFlex, предоставляя аналогичные возможности, но с нанолистовыми транзисторами GAA по понятным причинам дела обстоят совсем иначе. TSMC заявляет, что мы можем ожидать повышения производительности до 15% при индивидуальном дизайне, хотя это, конечно, лучший сценарий.

Однако TSMC пересмотрела некоторые особенности своей технологии изготовления N2P. Вопреки предыдущим объявлениям, N2P не будет включать в себя внутреннюю сеть подачи питания, а вместо этого будет использоваться традиционные механизмы подачи питания. Это решение перенаправляет интеграцию такой усовершенствованной системы энергоснабжения на узлы будущего поколения, в частности на A16 и A14.

Еще одним важным усовершенствованием узла N2 является интеграция сверхвысокопроизводительного конденсатора металл-изолятор-металл (SHPMIM). Этот новый конденсатор имеет более чем удвоенную плотность емкости и снижает как листовое, так и сквозное сопротивление на 50% по сравнению со своим предшественником, конденсатором металл-изолятор-металл сверхвысокой плотности (SHDMIM), представленным несколько лет назад. Внедрение SHPMIM значительно улучшит стабильность подачи электроэнергии, что оптимизирует производительность и энергопотребление.

В целом, N2 от TSMC идет по правильному пути, и поскольку A16 будет сосуществовать с N2P, в ближайшие годы у компании будет несколько вполне конкурентоспособных предложений.