La Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) ha appena presentato ufficialmente il suo Nodo da 2 nm, soprannominato N2. Il nuovo processo, il cui rilascio è previsto per il 2025, introdurrà una nuova tecnologia di produzione.
Secondo il teaser di TSMC, il processo a 2 nm fornirà un miglioramento delle prestazioni pure rispetto al suo predecessore o, se utilizzato agli stessi livelli di potenza, sarà molto più efficiente dal punto di vista energetico.
TSMC ha parlato a lungo della nuova tecnologia 2N, spiegando il funzionamento interno della sua architettura. Il 2N sarà il primo nodo di TSMC a utilizzare transistor a effetto di campo gate-all-around (GAAFET) e aumenterà la densità del chip rispetto al nodo N3E di 1,1 volte. Prima che il 2N venga rilasciato, TSMC lancerà chip da 3 nm, che sono stati anche presentati al Simposio sulla tecnologia TSMC del 2022.
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Il nodo da 3 nm sarà disponibile in cinque diversi livelli e, con ogni nuova versione, il numero di transistor aumenterà, aumentando quindi le prestazioni e l'efficienza del chip. A partire dall’N3, TSMC rilascerà successivamente l’N3E (Enhanced), N3P (Performance Enhanced), N3S (Density Enhanced) e, infine, l’N3X “Ultra-High Performance”. Si dice che i primi chip da 3 nm verranno lanciati nella seconda metà di quest'anno.
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Mentre il processo a 3 nm è più vicino a noi in termini di data di lancio, è quello a 2 nm ad essere leggermente più interessante, anche se mancano ancora un paio d’anni. L’obiettivo di TSMC con il nodo da 2 nm sembra essere chiaro: aumentare le prestazioni per watt per consentire livelli più elevati di output ed efficienza. L'architettura nel suo complesso ha molto da consigliarlo. Prendiamo come esempio i transistor GAA nanosheet. Hanno canali circondati da cancelli su tutti i lati. Ciò ridurrà le perdite, ma i canali possono anche essere allargati, con un conseguente aumento delle prestazioni. In alternativa, i canali possono essere ridotti per ottimizzare il costo energetico.
Sia l'N3 che l'N2 offriranno notevoli aumenti di prestazioni rispetto al attuale N5e tutti danno la possibilità di bilanciare il consumo energetico con le prestazioni per watt. Ad esempio (condiviso per la prima volta da L'hardware di Tom), confrontando l'N3 con l'N5 si ottiene un guadagno fino al 15% in termini di prestazioni grezze e una riduzione di potenza fino al 30% se utilizzato alla stessa frequenza. L’N3E porterà questi numeri ancora più in alto, rispettivamente fino al 18% e al 34%.
Ora, la N2 è dove le cose iniziano a farsi eccitanti. Possiamo aspettarci di vedere un aumento delle prestazioni fino al 15% se utilizzato con lo stesso assorbimento di potenza del nodo N3E e se il la frequenza viene ridotta ai livelli forniti dall'N3E, l'N2 fornirà una potenza inferiore fino al 30% consumo.
Dove verrà utilizzato l’N2? Probabilmente troverà la sua strada in tutti i tipi di chip, dai sistemi mobili su chip (SoC), ai sistemi avanzati schede grafichee processori altrettanto avanzati. TSMC ha affermato che una delle caratteristiche del processo a 2 nm è "l'integrazione del chiplet". Questo implica che molti produttori potrebbero utilizzare l'N2 per utilizzare pacchetti multi-chiplet per aggiungere ancora più potenza ai propri patatine fritte.
I nodi di processo più piccoli non sono mai una cosa negativa. L'N2, una volta arrivato, offrirà prestazioni elevate a tutti i tipi di hardware, incluso il migliori CPU E GPU, ottimizzando il consumo energetico e termico. Tuttavia, finché ciò non accadrà, dovremo aspettare. TSMC non avvierà la produzione di massa fino al 2025, quindi, realisticamente, è improbabile che vedremo dispositivi basati su 2 nm entrare nel mercato prima del 2026.
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