TSMC planuje wprowadzenie węzłów procesowych A13 „1,3 nm” i A12 „1,2 nm” na rok 2029, unikając na razie najdroższego sprzętu EUV firmy ASML

Podczas niedawnego Północnoamerykańskiego Sympozjum Technologicznego, które odbyło się w 2026 r., firma TSMC przedstawiła ambitny plan rozwoju technologii, prognozując postęp do 2029 r.i wdrażając najnowocześniejsze procesy, w tym nadchodzące węzły A13 i A12.

Strategiczny cel TSMC: ograniczenia kosztów i przyszłe innowacje

Podczas sympozjum firma TSMC przedstawiła istotne aktualizacje w swojej mapie drogowej, kładące nacisk na optymalizację procesów i integrację nowych technologii. Ich strategia wydaje się być szczególnie skoncentrowana na zwiększeniu powierzchni i zwiększeniu wydajności w różnych zastosowaniach.

Slajd zatytułowany „Plan rozwoju zaawansowanych technologii TSMC” przedstawiający lata produkcji od 2021 do 2029 r.z uwzględnieniem głównych węzłów, takich jak N5P, N4, N3E i A14, a także głównych węzłów, takich jak N6, N4C i N3C.

Plan działania odzwierciedla zaangażowanie TSMC w rozwój technologiczny, począwszy od technologii procesu N2, która ma wejść do masowej produkcji w bieżącym roku. Kolejne udoskonalenia obejmują N2P/N3A, planowane na 2026 rok, N2X/A16 w 2027 roku, A14/N2U w 2028 roku i wreszcie procesy A13/A12 w 2029 roku. Równolegle z tymi zaawansowanymi ofertami, TSMC planuje wprowadzić na rynek technologie zoptymalizowane pod kątem rynku głównego, takie jak N3C w 2026 roku i N2U, skierowane zarówno do rynków premium, jak i głównego nurtu.

Głębokie zanurzenie w procesie technologicznym TSMC A13 (1, 3 nm)

Firma TSMC ujawniła, że jej proces technologiczny A13 (1, 3 nm) stanowi ewolucję węzła A14, charakteryzując się znaczącą redukcją powierzchni o 6%.Ten kompaktowy węzeł jest dostosowany do obliczeń o wysokiej wydajności (HPC), sztucznej inteligencji (AI) i aplikacji mobilnych, zapewniając wsteczną kompatybilność z A14. Rozpoczęcie produkcji planowane jest na 2029 rok, po przewidywanym wprowadzeniu na rynek węzła A14 (1, 4 nm).

Slajd prezentacji TSMC zatytułowany „A13 umacnia swoją pozycję lidera technologicznego” pokazuje zmniejszenie optyczne o 97% i oszczędność powierzchni na poziomie 6%, co zakłada produkcję w 2029 r.

Eksploracja węzła procesowego TSMC A12 (1, 2 nm)

Węzeł A12 (1, 2 nm), którego produkcja planowana jest na rok 2029, dodatkowo ulepsza architekturę A14, wykorzystując technologię Super Power Rail firmy TSMC, zapewniającą wydajniejsze dostarczanie zasilania z tyłu. Ta innowacja ma na celu osiągnięcie lepszych wyników w zakresie wydajności w segmencie półprzewodników.

Wprowadzenie do węzła procesowego TSMC N2U (2 nm)

Platforma N2 (2 nm) będzie świadkiem debiutu węzła N2U, który obiecuje wzrost prędkości o 2-4% lub redukcję zużycia energii o 8-10% przy zachowaniu równoważnej wydajności. Osiągnie on 1, 02-1, 03-krotny wzrost gęstości logicznej w porównaniu z N2P, co czyni go atrakcyjną opcją dla aplikacji AI, HPC i mobilnych. Dzięki zwiększonej dojrzałości opartej na platformie N2, produkcja tego nowego węzła ma rozpocząć się w 2028 roku.

Oprócz tych udoskonaleń TSMC wprowadza również innowacje w rozwiązaniach opakowaniowych, w tym technologie 3D Silicon Stacking i 3D Fabric.

Slajd firmy TSMC zatytułowany „N2U maksymalizuje wartości platformy technologicznej” podkreśla usprawnienia w PPA i wymienia produkcję planowaną na 2028 r., porównując „N2U PPA (w porównaniu z N2P)” ze wskaźnikami prędkości i mocy.

Znana technologia pakowania CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Silicon) firmy TSMC ma umożliwić produkcję większych produktów, sięgających rozmiarów siatki do 5, 5. Firma ma ambitne plany dotyczące rozwiązania CoWoS z 14 siatkami, umożliwiającego integrację 10 układów obliczeniowych i 20 stosów HBM. Planowane rozpoczęcie produkcji to 2028 rok. Do 2029 roku, dalsze postępy doprowadzą do wprowadzenia technologii SoW-X z 40 siatkami.

W tym kontekście, firma OpenAI ujawniła niedawno patent wykorzystujący wbudowane mostki połączeniowe do tworzenia większych układów scalonych, dążąc do przekroczenia granic wyznaczonych przez obecne technologie CoWoS. Ta innowacja otwiera ekscytujące możliwości rozwoju obudów w branży półprzewodników.

TSMC kontynuuje rozbudowę technologii układania układów scalonych TSMC-SoIC® 3D na swoich najnowocześniejszych platformach. Produkcja układów SoIC A14-A14 planowana jest na 2029 r. Będą one charakteryzować się 1, 8-krotnie większą gęstością wejść/wyjść między układami w porównaniu z układami SoIC N2-on-N2, co przełoży się na zwiększenie przepustowości transferu danych.
Kompaktowy uniwersalny silnik fotoniczny (TSMC-COUPE™) osiągnie przełomowy etap, a prawdziwe rozwiązania optyczne w obudowach wykorzystujące COUPE na podłożach trafią do produkcji w 2026 roku. Taka integracja bezpośrednio w obudowach zapewnia niezwykłą, dwukrotnie większą wydajność energetyczną i 10-krotnie mniejsze opóźnienia w porównaniu z konwencjonalną optyką podłączaną do gniazd.

Warto zauważyć, że TSMC zdecydowało się zrezygnować z zaawansowanych maszyn EUV firmy ASML do 2029 roku. Decyzja ta nie wynika z braku potrzeby ich stosowania; wręcz przeciwnie, są one niezbędne dla technologii nowej generacji. Jednak obciążenie finansowe związane z zakupem tych zaawansowanych narzędzi litograficznych jest obecnie uważane za zbyt wysokie, zwłaszcza że firmy kierują inwestycje w stronę budowy nowych fabryk, napędzanych rosnącym popytem na technologię sztucznej inteligencji. W związku z tym TSMC będzie polegać na istniejących maszynach EUV, aby ułatwić produkcję wydajnych i zoptymalizowanych węzłów, takich jak A13 i A12.

Źródło i obrazy