TSMC ujawnia plany na 2029 rok. Wkraczamy do ery energooszczędnych procesorów i ogromnej liczby tranzystorów

Podczas tegorocznego sympozjum technologicznego w Ameryce Północnej firma TSMC zaprezentowała zaktualizowany harmonogram rozwoju swoich procesów produkcyjnych, wybiegający aż do 2029 roku. Wiodący tajwański producent półprzewodników nakreślił ścieżkę przejścia od technologii N2, której pierwsze produkty zobaczymy jeszcze w tym roku, przez ulepszone wersje N2P i N3A zaplanowane na rok 2026, aż po przełomowe węzły A14 i nowo zapowiedziane A13 oraz A12.

Te dwa ostatnie procesy, określane odpowiednio jako klasa 1,3 oraz 1,2 nanometra, mają wejść w fazę masowej produkcji pod koniec obecnej dekady. Równolegle rozwijane będą technologie zoptymalizowane pod kątem głównego nurtu rynku, takie jak N3C oraz N2U, co zapewni klientom biznesowym ogromną elastyczność w doborze odpowiedniego procesu do swoich projektów.

Szczególną uwagę na pokazie poświęcono litografii A13, która stanowi bezpośrednie rozwinięcie i pomniejszenie węzła A14. Nowa technologia zaoferuje sześcioprocentową oszczędność powierzchni krzemu, co pozwoli na projektowanie jeszcze bardziej kompaktowych i wydajnych układów dla sektora obliczeń wysokiej wydajności, sztucznej inteligencji oraz urządzeń mobilnych. Istotnym atutem procesu A13 będzie zachowanie pełnej kompatybilności wstecznej z poprzednikiem.

Z kolei technologia A12, której produkcja również ma ruszyć w 2029 roku, wykorzysta zaawansowany system dostarczania zasilania od spodu płytki krzemowej. W międzyczasie, w 2028 roku, zadebiutuje węzeł N2U, będący zoptymalizowaną wersją platformy 2-nanometrowej, oferującą od 2 do 4 procent wyższą szybkość działania lub redukcję poboru energii rzędu 8 do 10 procent przy zachowaniu identycznej wydajności ogólnej.

Postęp w miniaturyzacji tranzystorów idzie w parze z ciągłym rozwojem skomplikowanych metod łączenia i integrowania układów scalonych. Przedsiębiorstwo ogłosiło znaczące rozszerzenie możliwości swojej flagowej technologii nakładania na siebie wielu warstw krzemu. Do 2028 roku planowane jest wdrożenie rozwiązań pozwalających na zintegrowanie dziesięciu matryc obliczeniowych i dwudziestu stosów szybkiej pamięci w jednym potężnym układzie.

Rok później zadebiutuje technologia umożliwiająca budowę jeszcze bardziej rozbudowanych struktur. Dodatkowo zapowiedziano integrację silników optycznych bezpośrednio w samej obudowie procesora, co ma w przyszłości przynieść dwukrotny wzrost efektywności energetycznej i dziesięciokrotną redukcję opóźnień w przesyłaniu danych pomiędzy serwerami w nowoczesnych centrach obliczeniowych.

Największym zaskoczeniem branżowej konferencji okazała się jednak oficjalna deklaracja dotycząca wykorzystywanego sprzętu produkcyjnego. Kierownictwo TSMC poinformowało, że aż do 2029 roku zamierza powstrzymać się od zakupu najnowszych i zarazem najdroższych maszyn do litografii w ekstremalnym ultrafiolecie od firmy ASML. Decyzja podyktowana jest przede wszystkim zaporowymi kosztami urządzeń nowej generacji.

Przedstawiciele firmy podkreślają, że w dobie potężnych inwestycji w budowę nowych fabryk napędzanych popytem na sztuczną inteligencję, racjonalizacja wydatków jest absolutnie kluczowa. Obecne wyposażenie zakładów uważa się za wystarczające do osiągnięcia zakładanych celów, a inżynierowie wciąż znajdują skuteczne sposoby na wyciągnięcie dodatkowych korzyści z istniejącej technologii, co pozwoli na produkcję układów A13 oraz A12 bez konieczności natychmiastowej i kosztownej wymiany parku maszynowego.