A TSMC már az 1,4 nm-es A14 eljárást követő generáció gyárait készíti elő, az első üzem termelésének kezdete 2030 körül várható. A Longtan Phase 3 projekt megkapta a bővítéshez szükséges tajvani engedélyeket, és várhatóan három, az A14-nél fejlettebb technológiákra szánt gyárat foglal magában. Fontos, hogy a TSMC egyelőre nem közölte a „sub-1,4 nm”-es eljárás kereskedelmi nevét vagy specifikációit.
Tehát nem egy holnap érkező chipről, hanem az A14 utáni generáció infrastruktúrájáról van szó. A félvezetőiparban a gyárakat évekkel a tömeggyártás előtt tervezik meg, és ez az ütemterv sokat elárul a TSMC irányáról.
2 nm-től az A14-ig, majd tovább
A TSMC jelenleg az N2, vagyis 2 nm-es családon gyárt, a következő jelentős ugrás pedig az A14, amelynek tömeggyártását 2028-ra tervezik. Az eljárás a gate-all-around nanosheet tranzisztorok új generációját használja, ahol a kapu több irányból vezérli a tranzisztorcsatornát.
Az N2-höz képest a TSMC az A14-nél az alábbiakat várja:
- 10–15%-kal nagyobb teljesítmény azonos fogyasztás mellett;
- 25–30%-kal alacsonyabb fogyasztás azonos teljesítmény mellett;
- több mint 20%-os logikai sűrűségnövekedés.
Az okostelefonoknál ez kétféle előnyt hozhat: gyorsabb chipeket hasonló fogyasztás mellett, vagy változatlan teljesítményt kisebb energiaigénnyel. Az AI-gyorsítók és szerverprocesszorok esetében a nagyobb sűrűség több logikát jelent azonos szilíciumfelületen.
| Időszak | TSMC-technológia | Változás |
|---|---|---|
| 2025–2026 | N2 / 2 nm | Első nanosheet-generáció |
| 2028 | A14 | Nagyobb sűrűség, alacsonyabb fogyasztás, nagyobb teljesítmény |
| 2029 | A13 / A12 | Lapkaméret- és tápellátási optimalizálások |
| ~2030 | A14 utáni generáció | Fejlettebb eljárások az új longtani gyárak számára |
Miért kerül a tápellátás a chip hátoldalára?
A tranzisztorok zsugorítása már nem az egyetlen kihívás. Ahogy a chipek egyre sűrűbbé válnak, az energiaelosztás mind több helyet foglal el azokban a fémrétegekben, amelyekben a jeleknek is közlekedniük kell.
Ezért a következő generációk egyik fontos technológiája a backside power delivery. A TSMC megoldása a Super Power Rail nevet viseli, és a chip tápellátásának egy részét a wafer hátoldalára helyezi. Így a jelvezetékek kevésbé zsúfoltak, az energia pedig hatékonyabban juthat el a tranzisztorokhoz.
A technológia főleg a nagyon nagy processzorok és AI-gyorsítók esetében lehet fontos, ahol tranzisztormilliárdokat kell egyszerre ellátni energiával. Az összeköttetések kisebb zsúfoltsága a fogyasztást és az órajelet is kedvezően befolyásolhatja.
Miért készíti elő a TSMC négy évvel korábban a gyárakat?
Egy fejlett csomópontra szánt gyár nem akkor épül meg, amikor maga az eljárás elkészül. A telket, az áramellátást, az ultratiszta vizet, a tisztaszobákat és a litográfiai berendezéseket évekkel a tömeggyártás előtt kell előkészíteni.
Ezért a Longtanra adott 2026-os engedély és a 2030 körülre várt termelés egyáltalán nem korai lépés. Épp ellenkezőleg: azt mutatja, hogy a TSMC már az A14 családot követő eljárások ipari kapacitását készíti elő.
Ezzel párhuzamosan az Intel is 2028-ra készíti a 14A-t, szintén gate-all-around tranzisztorokkal és fejlett energiaellátással. A verseny már nem kizárólag arról szól, ki jut el előbb egy kisebb nanométerszámig. A tranzisztorok vezérlése, a tápellátás és az összeköttetések sűrűsége ugyanilyen fontossá válik, mint maga a miniatürizálás.
A TSMC egyelőre nem árulta el, pontosan melyik eljárás kerül a longtani gyárakba 2030-ban. A sorrend azonban ismert: 2028-ban az A14, 2029-ben az A13/A12 kiterjesztései, az új kapacitás pedig az ezeket követő technológiákra készül.
