TSMC comenzará la producción en masa de sus chips de próxima generación de primera línea esta semana

La fundición de chips más grande del mundo, TSMC, está lista para comenzar la producción en masa de chips de alta gama utilizando su nodo de proceso de 3 nm. En pocas palabras, a medida que disminuye la cantidad de nodos de procesamiento, los transistores utilizados para construir estos circuitos integrados se vuelven más pequeños, lo que permite que quepan más en un espacio pequeño y denso como un chip. Y cuanto mayor sea el número de transistores del chip, más potente y energéticamente eficiente será.

Por ejemplo, el A13 Bionic utilizado para alimentar la serie iPhone 11 de 2019 se fabricó con el nodo de proceso mejorado de 7nm de TSMC. Ese SoC llevaba 8.500 millones de transistores. El A16 Bionic de este año fue fabricado por TSMC utilizando su nodo de proceso de 4 nm y contiene casi 16 mil millones de transistores. Se espera que el A17 Bionic salga de las líneas de ensamblaje de TSMC el próximo año, ya que se construyó utilizando el nodo de proceso mejorado de 3 nm de TSMC (volveremos a eso pronto).

Se espera que el iPhone 15 Pro y el iPhone 15 Ultra cuenten con un chipset A17 Bionic de 3 nm

Apple es el mayor cliente de TSMC y es responsable del 25% de los ingresos de la empresa. Digitimes (trans MacRumors) escribe que se espera que esta semana TSMC comience la producción en masa de componentes utilizando un nodo de proceso de 3 nm; antes de que el A17 Bionic llegue al iPhone 15 Pro y iPhone 15 Ultra, Apple puede poner su chip M2 Pro de 3nm en la MacBook Pro y la Mac Mini.

Este jueves, se espera que TSMC comience la producción en masa de 3nm con una ceremonia en Fab 18 en el Parque Científico del Sur de Taiwán. En el evento, TSMC discutirá sus planes para expandir la producción de 3nm en esta fábrica. Se espera que el A17 Bionic y el chip M3 se envíen a fines del próximo año, ya que se fabricaron utilizando el nodo de proceso mejorado de 3nm de TSMC.

La única otra fundición en el mundo actualmente capaz de producir 3nm en masa es Samsung Foundry. Este último utiliza transistores GAA (gate-all-around), que permiten un control más preciso del flujo de corriente a través de cada transistor. Esto se logra poniendo las puertas (que se encienden y apagan para permitir o bloquear el flujo de corriente) en contacto con los canales en todos los lados. Con GAA, se mejora la eficiencia energética. En pocas palabras, los chips que usan transistores GAA funcionan más rápido y consumen menos energía que los chips que usan transistores FinFET.

Samsung utilizará transistores GAA en su producción de 3nm; TSMC continuará con FinFET hasta que esté en producción de 2nm

Tiempo Samsung usa GAA para sus chips de 3 nm, TSMC no lo usará hasta que alcance la producción de 2 nm, lo que podría ser en 2025. TSMC continuará usando transistores FinFET en sus chips de 3 nm, que solo cubren tres lados del canal. La principal diferencia entre FinFET y GAA es que el primero utiliza “aletas” colocadas horizontalmente para aumentar el flujo de electricidad. Para GAA, en su lugar se utilizan nanoláminas apiladas verticalmente. La colocación de nanoláminas anchas también reduce la corriente de fuga (por lo tanto, requiere menos energía) y mejora la transmisión de corriente.

Entonces, ¿qué viene después de 3 nm?

Al ayudar a Intel en su intento de derrocar a TSMC y Samsung Foundry, será la primera fundición en poseer el producto de litografía ultravioleta extrema (EUV) de próxima generación de ASML, una máquina de litografía ultravioleta extrema de alta apertura numérica. ASML es responsable de fabricar y vender todas las máquinas de litografía EUV del planeta.

Las nuevas máquinas de litografía permitirán a las fundiciones grabar diseños de circuitos a una resolución más alta para permitir características de chip 1,7 veces más pequeñas y una densidad de chip 2,9 veces mayor. Esto ayudará a Intel a grabar patrones de circuitos extremadamente delgados en obleas, lo que permitirá que miles de millones de transistores adicionales encajen en un chip.

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