Hirdetés

Még két csúcsnode-dal készül erre az évtizedre a TSMC

A tajvani vállalat minden felmerülő igényre készít optimális gyártási eljárást.

A TSMC bejelentette, hogy ebben az évtizedben a már bejelentett gyártástechnológiák mellé még további két node érkezik, amivel a cég teljesen lefedi az összes lehetséges igényt. Ez azért fontos, mert a következő generációs gyártási eljárások szempontjából nagy kérdés az úgynevezett Backside Power Delivery Network, röviden BS-PDN helyzete, ugyanis ennek a technológiának előnyei és hátrányai is vannak.

Az elvi hátteret tekintve a BS-PDN koncepciója, hogy az adott lapka tápvezetékei ne azon az oldalon fussanak, ahol a jelvezetékek is. A hagyományos megközelítést tekintve a táp- és jelvezetékek a lapka felülső részébe vannak beépítve, ami önmagában nem rossz, de azzal, hogy az áramkörök egyre sűrűbben helyezhetők el, egyre nehezebbé válik a vezetékezés megtervezése is, főleg úgy, hogy az ne menjen a hatékonyság rovására. A BS-PDN tehát a tápvezetékeket áthelyezi a lapka alulsó részére, így stabilabb és erősebb tápellátás lehetséges, ami segítheti a magasabb órajelek elérhetőségét is.

Problémát jelent ugyanakkor, hogy a lapkák magassággal is rendelkeznek, csak ez nem túl jelentős, így nem is szokás vele foglalkozni. Emiatt a magasság miatt azonban nem lehet elmenni amellett, hogy az adott dizájn jellegzetességeit figyelembe véve mindegyik lapka rendelkezik egyfajta hőúttal, ami meghatározza hogyan terjed benne a hő. Ezen a ponton kifejezetten kellemetlen az a tényező, hogy minél vékonyabb egy chip, annál inkább valószínű, hogy a hő bizonyos pontokban koncentrálódik. Ezek lesznek azok a kritikus helyek, ahol kialakulnak a dizájn legforróbb pontjai. Ezen ront a BS-PDN, mivel a tápvezetékek fizikailag távolabb kerülnek a hűtőfelülettől, ami növeli annak az esélyét, hogy egy lapkában a legforróbb pontok a tokozás felöli oldalon fognak kialakulni, emiatt bár az alaptechnológia nem eredményez nagyobb hőtermelést, annyira módosít a lapka struktúráját, hogy végeredményben kedvezőtlenebb helyre kerülnek a legforróbb pontok, és ennek kezelése érdekében akár nagyobb hűtőfelületre lehet szükség a lapka felülső részén.

A chipgyártók eltérő módon állnak hozzá ehhez a problémához, az Intel például nem tartja annyira jelentősnek, hogy ne lehetne megfelelően méretes hűtéssel kezelni, így a jövőben már csak olyan node-ot biztosítanak, amely BS-PDN implementációval rendelkezik. A TSMC viszont jelentős ügyfélkörrel rendelkezik, és a partnereik jó része érdekelt olyan termékek platformjának tervezésében, ahol a hűtés pusztán az adott váz fizikai korlátjai miatt nem tervezhető túl szabadon. Magyarul bizonyos lapkák túl vékony eszközökbe kerülnek, hogy a BS-PDN egyáltalán megfontolható alternatíva legyen.

A fentiek miatt a TSMC a meglévő node-ok mellett két irányt visz tovább, így a gyártástechnológiák egy része BS-PDN implementációval, a másik részük pedig enélkül érkezik.

Az új A13-as node például mellőzi a BS-PDN-n, mivel a már bemutatott A14 úgynevezett half-node-jának számít, vagyis könnyen átvihetők rá az A14-re tervezett dizájnok, miközben 6%-kal jobb tranzisztorsűrűséget kínál. Az A12 ezzel szemben már egy BS-PDN-t alkalmazó node, konkrétan a következő körben érkező A16 továbbfejlesztése. Mindkét bejelentett új eljárás 2029-ben érkezik, és a TSMC ugyan nem szabja meg, hogy milyen lapkák készülhetnek rajtuk, de a karakterisztikájuk következtében az A12-t főleg a HPC-piacra szánják, míg az A13-at inkább mobil fejlesztésekhez.

Szintén készül egy N2U nevű 2 nm-es node is, a hamarosan befutó N2P-hez viszonyítva 3-4%-kal jobb teljesítményt, 8-10%-kal kedvezőbb fogyasztást, illetve kicsit előnyösebb tranzisztorsűrűséget kínál. Ez az eljárás már 2028-ban elérhető lesz.

Speciális igényeket teljesít majd az N2A gyártástechnológia, ami célzottan az autóparra fókuszál, és az N3A-t váltja 15-20%-kal jobb sebességgel kecsegtetve. Mivel itt specifikus felhasználásról van szó, kiemelt követelmény az AEC-Q100 minősítés megszerzése, amire elvileg 2028-ban kerül majd sor.

Végül idén elkészül a N16HV, ami célzottan a magas üzemfeszültséghez van optimalizálva, és elsődlegesen a kijelzővezérlők piacát célozza, ahol a régóta elérhető N28HV node-ot váltja. A két eljárás között jelentős különbség lesz, mivel az N16HV az elődhöz viszonyítva 41%-kal jobb tranzisztorsűrűséget és 35%-kal kedvezőbb fogyasztást kínál.

  • Kapcsolódó cégek:
  • TSMC

Azóta történt

Előzmények