TSMC fokuserar på kraft och effektivitet med den nya 2nm-noden

Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC) har just officiellt presenterat sin 2nm nod, kallad N2. Den nya processen kommer att släppas någon gång under 2025 och kommer att introducera en ny tillverkningsteknik.

Enligt TSMC: s teaser kommer 2nm-processen antingen att ge en höjning av ren prestanda jämfört med sin föregångare, eller, när den används på samma effektnivåer, kommer den att vara mycket mer energieffektiv.

TSMC: s bild om N2-processen.
TSMC

TSMC pratade mycket om den nya 2N-tekniken och förklarade hur dess arkitektur fungerar. 2N kommer att bli TSMC: s första nod som använder gate-all-around fälteffekttransistorer (GAAFET) och kommer att öka chipdensiteten över N3E-noden med 1,1 gånger. Innan 2N någonsin släpps kommer TSMC att lansera 3nm-chips, som också har teased vid 2022 TSMC Technology Symposium.

Relaterad

  • AMD är inte klar med RDNA 2: Nya budget-GPU: er kommer
  • Världens första 2nm-chip kan fyrdubbla batteritiden med en fjärdedel av energin
  • Produktionen av 3nm-chips för 2022 Apple-enheter kommer att öka i år

3nm-noden kommer att komma i fem olika nivåer, och med varje ny release kommer transistorantalet att öka, vilket ökar chipets prestanda och effektivitet. Från och med N3 kommer TSMC senare att släppa N3E (Enhanced), N3P (Performance Enhanced), N3S (Density Enhanced), och slutligen, "Ultra-High Performance" N3X. De första 3nm-chippen sägs komma att lanseras under andra halvan av detta år.

Rekommenderade videor

Medan 3nm-processen är närmare oss när det gäller lanseringsdatum, är det 2nm som är något mer intressant, även om det fortfarande är ett par år bort. TSMC: s mål med 2nm-noden verkar vara tydligt – att öka prestanda per watt för att möjliggöra både högre nivåer av uteffekt och effektivitet. Arkitekturen som helhet har mycket att rekommendera den. Låt oss ta GAA nanosheettransistorer som ett exempel. De har kanaler omgivna av grindar på alla sidor. Detta kommer att minska läckaget, men kanalerna kan också breddas, och det ger en prestandaökning. Alternativt kan kanalerna krympas för att optimera energikostnaden.

Både N3 och N2 kommer att erbjuda avsevärda prestandaökningar jämfört med nuvarande N5, och alla ger dem valet att balansera strömförbrukningen med prestanda per watt. Som ett exempel (delas först av Toms hårdvara), genom att jämföra N3-näten med N5-näten får man upp till 15 % vinst i råprestanda och upp till 30 % effektminskning när den används vid samma frekvens. N3E kommer att föra dessa siffror ännu längre, upp till 18 % respektive 34 %.

TSMC: s wafer.
TSMC

Nu är det N2 där saker börjar bli spännande. Vi kan förvänta oss en prestandaökning på upp till 15 % när den används med samma strömförbrukning som N3E-noden, och om frekvensen sänks till de nivåer som tillhandahålls av N3E, kommer N2 att leverera en upp till 30 % lägre effekt konsumtion.

Var kommer N2 att användas? Det kommer sannolikt att hitta sin väg till alla typer av chips, allt från mobila system-på-a-chips (SoCs), avancerade grafikkort, och lika avancerade processorer. TSMC har nämnt att en av funktionerna i 2nm-processen är "chipletintegration". Detta betyder att många tillverkare kan använda N2 för att använda multi-chiplet-paket för att packa ännu mer kraft i sina pommes frites.

Mindre processnoder är aldrig en dålig sak. N2 kommer, när den väl är här, att leverera hög prestanda till all slags hårdvara, inklusive bästa CPU: er och GPU: er, samtidigt som strömförbrukningen och värmen optimeras. Men tills det händer får vi vänta. TSMC kommer inte att starta massproduktion förrän 2025, så realistiskt sett är det osannolikt att vi kommer att se 2nm-baserade enheter komma in på marknaden före 2026.

Redaktörens rekommendationer

  • Den här pålitliga läckaren har några dåliga nyheter om Apples M2 Pro-chips
  • Apples Mac-chips kan snart använda en 3nm-process för ännu bättre prestanda
  • Mac M2-processorer: Apple säkrar 4nm-noden för släppet i slutet av 2021

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.