La Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) vient de dévoiler officiellement son Nœud 2 nm, surnommé le N2. Prévu pour une sortie courant 2025, le nouveau procédé introduira une nouvelle technologie de fabrication.
Selon le teaser de TSMC, le processus 2 nm offrira soit une amélioration des performances pures par rapport à son prédécesseur, soit, lorsqu'il est utilisé aux mêmes niveaux de puissance, sera beaucoup plus économe en énergie.
TSMC a longuement parlé de la nouvelle technologie 2N, expliquant le fonctionnement interne de son architecture. Le 2N sera le premier nœud de TSMC à utiliser des transistors à effet de champ (GAAFET) et augmentera de 1,1 fois la densité des puces sur le nœud N3E. Avant la sortie du 2N, TSMC lancera des puces 3 nm, qui ont également été présentées lors du TSMC Technology Symposium 2022.
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Le nœud 3 nm sera disponible en cinq niveaux différents, et à chaque nouvelle version, le nombre de transistors augmentera, augmentant ainsi les performances et l'efficacité de la puce. En commençant par le N3, TSMC publiera plus tard le N3E (Enhanced), le N3P (Performance Enhanced), le N3S (Density Enhanced) et enfin le N3X « Ultra-High Performance ». Les premières puces de 3 nm devraient être lancées au cours du second semestre de cette année.
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Bien que le processus 3 nm soit plus proche de nous en termes de date de lancement, c’est le processus 2 nm qui est légèrement plus intéressant, même s’il est encore dans quelques années. L’objectif de TSMC avec le nœud 2 nm semble clair: augmenter les performances par watt pour permettre à la fois des niveaux de production et d’efficacité plus élevés. L'architecture dans son ensemble a beaucoup à recommander. Prenons comme exemple les transistors GAA nanosheet. Ils ont des canaux entourés de portes de tous côtés. Cela réduira les fuites, mais les canaux peuvent également être élargis, ce qui améliore les performances. Alternativement, les canaux peuvent être réduits pour optimiser le coût de l'énergie.
Le N3 et le N2 offriront des augmentations de performances considérables par rapport au courant N5, et tous donnent le choix d’équilibrer la consommation d’énergie avec les performances par watt. À titre d'exemple (partagé pour la première fois par Le matériel de Tom), en comparant le N3 au N5, on obtient jusqu'à 15 % de gain en performances brutes et jusqu'à 30 % de réduction de puissance lorsqu'il est utilisé à la même fréquence. Le N3E portera ces chiffres encore plus loin, jusqu'à respectivement 18 % et 34 %.
Désormais, c’est sur la N2 que les choses commencent à devenir passionnantes. Nous pouvons nous attendre à une amélioration des performances allant jusqu'à 15 % lorsqu'il est utilisé avec la même consommation d'énergie que le nœud N3E, et si le La fréquence est ramenée aux niveaux fournis par le N3E, le N2 fournira une puissance jusqu'à 30 % inférieure consommation.
Où le N2 sera-t-il utilisé? Il trouvera probablement sa place dans toutes sortes de puces, allant des systèmes sur puces (SoC) mobiles aux systèmes avancés cartes graphiques, et des processeurs tout aussi avancés. TSMC a mentionné que l'une des caractéristiques du processus 2 nm est « l'intégration des chiplets ». Ceci implique que de nombreux fabricants peuvent utiliser le N2 pour utiliser des packages multi-chiplets afin d'intégrer encore plus de puissance dans leur puces.
Les nœuds de processus plus petits ne sont jamais une mauvaise chose. Le N2, une fois arrivé, offrira des performances élevées à toutes sortes de matériels, y compris le meilleurs processeurs et GPU, tout en optimisant la consommation électrique et thermique. Cependant, jusqu’à ce que cela se produise, nous devrons attendre. TSMC ne commencera pas la production de masse avant 2025, donc de manière réaliste, il est peu probable que des appareils basés sur 2 nm entrent sur le marché avant 2026.
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