TSMCは2029年にA13「1.3nm」およびA12「1.2nm」プロセスノードを計画しており、当面はASMLの最も高価なEUV装置の使用を避ける。

先日開催された2026年北米技術シンポジウムにおいて、TSMCは野心的な技術ロードマップを発表し、今後登場するA13およびA12ノードを含む最先端プロセスを用いて2029年までの技術進歩を予測した。

TSMCの戦略的焦点：コスト制約と将来のイノベーション

シンポジウムにおいて、TSMCはプロセス最適化と新技術の統合を重視したロードマップの重要なアップデートを発表した。同社の戦略は、特に様々なアプリケーションにおける面積の最適化と効率向上に重点を置いているようだ。

「TSMC先端技術ロードマップ」と題されたスライドには、2021年から2029年までの生産年が示されており、N5P、N4、N3E、A14などの主要ノードに加え、N6、N4C、N3Cなどの主流ノードも掲載されている。

このロードマップは、TSMCの技術革新への取り組みを示すものであり、まず今年量産開始予定のN2プロセス技術から始まる。その後の技術革新としては、2026年に予定されているN2P/N3A、2027年のN2X/A16、2028年のA14/N2U、そして2029年のA13/A12プロセスなどが挙げられる。これらのハイエンド製品と並行して、TSMCは2026年にN3C、そしてプレミアム市場とメインストリーム市場の両方をターゲットとしたN2Uといった、メインストリーム向けに最適化された技術もリリースする予定だ。

TSMC A13（1.3nm）プロセスノードの詳細分析

TSMCは、A13（1.3nm）プロセス技術がA14ノードの進化版であり、面積が6%大幅に縮小されていることを明らかにした。この小型ノードは、高性能コンピューティング（HPC）、人工知能（AI）、モバイルアプリケーション向けに設計されており、A14との下位互換性も確保されている。生産開始は、A14（1.4nm）の発売予定に続く2029年を予定している。

TSMCのプレゼンテーションスライド「A13が技術的リーダーシップを拡大」では、光学的縮小率97%、面積削減率6%を実現し、2029年の生産開始を目指していることが示されている。

TSMC A12（1.2nm）プロセスノードの探求

2029年までに生産開始予定のA12（1.2nm）プロセスノードは、TSMCのスーパーパワーレール技術を採用することで、A14アーキテクチャをさらに強化し、より効率的な背面給電を実現します。この革新技術は、半導体業界における優れた性能ベンチマークの達成を目指しています。

TSMC N2U（2nm）プロセスノードの概要

N2（2nm）プラットフォームでは、N2Uノードが初登場し、同等の性能レベルで2～4%の速度向上、または8～10%の消費電力削減が期待されます。N2Pと比較してロジック密度が1.02～1.03倍向上するため、AI、HPC、モバイルアプリケーションにとって魅力的な選択肢となります。N2基盤を基盤として成熟度を高めたこの新ノードは、2028年に生産開始される予定です。

これらの技術革新に加え、TSMCは3Dシリコンスタッキングや3Dファブリック技術など、パッケージングソリューションにおいても革新を進めている。

TSMCの「N2Uがテクノロジー・プラットフォームの価値を最大化する」と題されたスライドでは、PPAの強化点が強調され、2028年に予定されている生産がリストアップされており、「N2U PPA（対N2P）」を速度と電力の指標で比較している。

TSMCの定評あるCoWoS（Chip-on-Wafer-on-Silicon）パッケージング技術は、最大5.5レチクルサイズの大型製品の製造を可能にする。同社は、10個の演算ダイと20個のHBMスタックを統合可能な14レチクルサイズのCoWoSダイソリューションを2028年に量産化するという野心的な計画を立てている。さらに、2029年までに、40レチクルサイズのSoW-X技術が導入される予定だ。

より身近な例として、OpenAIは最近、埋め込み型相互接続ブリッジを利用してより大型のダイを開発する特許を発表しました。これは、既存のCoWoS技術の限界を超越することを目指したものです。この革新は、半導体業界におけるパッケージング技術の進歩に、刺激的な可能性を切り開きます。

TSMCは、最先端プラットフォーム上でTSMC-SoIC® 3Dチップ積層技術の拡張を継続しており、2029年の生産開始を目指すA14-to-A14 SoICは、N2-on-N2 SoICと比較してダイ間I/O密度が1.8倍高く、データ転送の帯域幅を向上させます。
TSMCのコンパクト・ユニバーサル・フォトニック・エンジン（TSMC-COUPE™）は、重要なマイルストーンに到達します。2026年には、COUPEを基板上に搭載した真のコパッケージ型光学ソリューションが量産開始予定です。パッケージ内部に直接統合することで、従来のプラグイン式光学部品と比較して、電力効率が2倍、レイテンシが10分の1に大幅に向上します。

特筆すべきは、TSMCが2029年までASMLの先進的なEUV露光装置の使用を見送ることを決定した点である。この決定は、これらの装置の必要性がなくなったためではなく、むしろ次世代技術にとって不可欠なものである。しかし、これらの高度なリソグラフィ装置を導入するための財政的負担は、特にAI技術への需要急増を受けて企業が新たなファブの設立に投資を振り向けている現状では、高すぎると判断された。そのため、TSMCは既存のEUV露光装置を活用し、A13やA12といった効率的かつ最適化された次世代ノードの生産を進めていくことになる。

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