Die Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) hat ihr gerade offiziell vorgestellt 2-nm-Knoten, genannt N2. Das neue Verfahren soll irgendwann im Jahr 2025 auf den Markt kommen und eine neue Fertigungstechnologie einführen.
Dem Teaser von TSMC zufolge wird der 2-nm-Prozess im Vergleich zu seinem Vorgänger entweder eine Steigerung der reinen Leistung bewirken oder, wenn er bei gleichen Leistungsniveaus eingesetzt wird, wesentlich energieeffizienter sein.
TSMC sprach ausführlich über die neue 2N-Technologie und erläuterte das Innenleben ihrer Architektur. Der 2N wird der erste Knoten von TSMC sein, der Gate-Allround-Feldeffekttransistoren (GAAFETs) verwendet und die Chipdichte gegenüber dem N3E-Knoten um das 1,1-fache erhöht. Bevor der 2N überhaupt auf den Markt kommt, wird TSMC 3-nm-Chips auf den Markt bringen, die auch auf dem TSMC-Technologiesymposium 2022 angekündigt wurden.
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Der 3-nm-Knoten wird in fünf verschiedenen Stufen erhältlich sein, und mit jeder neuen Version wird die Anzahl der Transistoren erhöht, wodurch sich die Leistung und Effizienz des Chips erhöht. Beginnend mit dem N3 wird TSMC später das N3E (Enhanced), N3P (Performance Enhanced), N3S (Density Enhanced) und schließlich das „Ultra-High Performance“ N3X veröffentlichen. Die ersten 3-nm-Chips sollen in der zweiten Jahreshälfte auf den Markt kommen.
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Während der 3-nm-Prozess hinsichtlich des Startdatums näher an uns liegt, ist der 2-nm-Prozess etwas interessanter, auch wenn er noch ein paar Jahre entfernt ist. Das Ziel von TSMC mit dem 2-nm-Knoten scheint klar zu sein – die Leistung pro Watt zu steigern, um sowohl höhere Leistung als auch Effizienz zu ermöglichen. Die Architektur als Ganzes hat einiges zu bieten. Nehmen wir als Beispiel die GAA-Nanoblatttransistoren. Sie haben Kanäle, die auf allen Seiten von Toren umgeben sind. Dadurch wird die Leckage reduziert, aber die Kanäle können auch verbreitert werden, was eine Leistungssteigerung mit sich bringt. Alternativ können die Kanäle verkleinert werden, um die Stromkosten zu optimieren.
Sowohl der N3 als auch der N2 bieten erhebliche Leistungssteigerungen im Vergleich zum aktuelle N5, und alle bieten die Möglichkeit, den Stromverbrauch mit der Leistung pro Watt in Einklang zu bringen. Als Beispiel (zuerst geteilt von Toms Hardware) Beim Vergleich des N3 mit dem N5 ergibt sich eine Steigerung der Rohleistung um bis zu 15 % und eine Leistungsreduzierung von bis zu 30 % bei Verwendung mit der gleichen Frequenz. Das N3E wird diese Zahlen noch weiter steigern, nämlich auf 18 % bzw. 34 %.
Jetzt wird es auf der N2 spannend. Wir können mit einer Leistungssteigerung von bis zu 15 % rechnen, wenn derselbe Stromverbrauch wie der N3E-Knoten genutzt wird und wenn der Wird die Frequenz auf die vom N3E bereitgestellten Werte gesenkt, liefert der N2 eine bis zu 30 % geringere Leistung Verbrauch.
Wo wird das N2 eingesetzt? Es wird wahrscheinlich seinen Weg in alle Arten von Chips finden, von mobilen System-on-a-Chips (SoCs) bis hin zu fortschrittlichen Grafikkartenund ebenso fortschrittliche Prozessoren. TSMC hat erwähnt, dass eines der Merkmale des 2-nm-Prozesses die „Chiplet-Integration“ ist. Das impliziert das Viele Hersteller nutzen den N2 möglicherweise, um Multi-Chiplet-Pakete zu nutzen, um noch mehr Leistung in ihre zu packen Chips.
Kleinere Prozessknoten sind nie eine schlechte Sache. Der N2 wird, sobald er da ist, eine hohe Leistung für alle Arten von Hardware liefern, einschließlich der beste CPUs Und GPUs, bei gleichzeitiger Optimierung des Stromverbrauchs und der Thermik. Bis es soweit ist, müssen wir jedoch warten. TSMC wird erst 2025 mit der Massenproduktion beginnen, daher ist es realistischerweise unwahrscheinlich, dass 2-nm-basierte Geräte vor 2026 auf den Markt kommen.
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