TSMC apuesta por la potencia y la eficiencia con el nuevo nodo de 2 nm

Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) acaba de presentar oficialmente su nodo de 2 nm, denominado N2. El nuevo proceso, que se lanzará en algún momento de 2025, introducirá una nueva tecnología de fabricación.

Según el avance de TSMC, el proceso de 2 nm proporcionará una mejora en el rendimiento puro en comparación con su predecesor o, cuando se use con los mismos niveles de potencia, será mucho más eficiente energéticamente.

Diapositiva de TSMC sobre el proceso N2.
TSMC

TSMC habló extensamente sobre la nueva tecnología 2N, explicando el funcionamiento interno de su arquitectura. El 2N será el primer nodo de TSMC en utilizar transistores de efecto de campo de puerta integral (GAAFET) y aumentará la densidad del chip sobre el nodo N3E en 1,1 veces. Antes de que se lance el 2N, TSMC lanzará chips de 3 nm, que también fueron objeto de burlas en el Simposio de Tecnología de TSMC de 2022.

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El nodo de 3 nm vendrá en cinco niveles diferentes y, con cada nuevo lanzamiento, el número de transistores aumentará, lo que aumentará el rendimiento y la eficiencia del chip. Comenzando con el N3, TSMC lanzará más adelante el N3E (mejorado), el N3P (rendimiento mejorado), el N3S (densidad mejorada) y, por último, el N3X de “rendimiento ultraalto”. Se dice que los primeros chips de 3 nm se lanzarán en la segunda mitad de este año.

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Si bien el proceso de 3 nm está más cerca de nosotros en términos de fecha de lanzamiento, es el de 2 nm el que es un poco más interesante, aunque todavía faltan un par de años. El objetivo de TSMC con el nodo de 2 nm parece ser claro: aumentar el rendimiento por vatio para permitir niveles más altos de producción y eficiencia. La arquitectura en su conjunto tiene mucho que recomendar. Tomemos como ejemplo los transistores nanosheet GAA. Tienen canales rodeados de puertas por todos lados. Esto reducirá las fugas, pero los canales también se pueden ampliar, lo que mejora el rendimiento. Alternativamente, los canales se pueden reducir para optimizar el costo de energía.

Tanto el N3 como el N2 ofrecerán aumentos de rendimiento considerables en comparación con el actual N5y todos ellos ofrecen la opción de equilibrar el consumo de energía con el rendimiento por vatio. Como ejemplo (compartido por primera vez por Hardware de Tom), al comparar el N3 con el N5 se obtiene una ganancia de hasta un 15 % en el rendimiento bruto y una reducción de potencia de hasta un 30 % cuando se utiliza a la misma frecuencia. La N3E aumentará esas cifras aún más, hasta el 18% y el 34%, respectivamente.

La oblea de TSMC.
TSMC

Ahora, la N2 es donde las cosas empiezan a ponerse emocionantes. Podemos esperar ver un aumento de rendimiento de hasta un 15 % cuando se utiliza con el mismo consumo de energía que el nodo N3E, y si el La frecuencia se reduce a los niveles proporcionados por el N3E, el N2 entregará una potencia hasta un 30% menor. consumo.

¿Dónde se utilizará el N2? Probablemente encontrará su camino en todo tipo de chips, desde sistemas móviles en chips (SoC), tarjetas graficas, y procesadores igualmente avanzados. TSMC ha mencionado que una de las características del proceso de 2 nm es la "integración de chiplets". Esto implica que Muchos fabricantes pueden usar el N2 para utilizar paquetes de múltiples chips para empaquetar aún más potencia en su papas fritas.

Los nodos de proceso más pequeños nunca son malos. El N2, una vez que esté aquí, ofrecerá un alto rendimiento a todo tipo de hardware, incluido el mejores CPU y GPU, optimizando al mismo tiempo el consumo de energía y las térmicas. Sin embargo, hasta que eso suceda, tendremos que esperar. TSMC no comenzará la producción en masa hasta 2025, por lo que, siendo realistas, es poco probable que veamos dispositivos basados ​​en 2 nm ingresando al mercado antes de 2026.

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