شرکت TSMC بالاخره و بیسروصدا اعلام کرد که تولید انبوه تراشههای ۲ نانومتری (N2) خودش رو شروع کرده. این خبر بدون هیچ کنفرانس خبری یا بیانیه رسمی منتشر شد، اما خود شرکت قبلاً گفته بود که تولید انبوه N2 قراره در سهماهه چهارم سال آغاز بشه و حالا مشخص شده دقیقاً به همون برنامه پایبند بوده. طبق اطلاعاتی که روی وبسایت رسمی TSMC منتشر شده، فرایند N2 از همین حالا وارد فاز تولید انبوه شده و این یعنی یکی از بزرگترین جهشهای صنعت نیمههادی رسماً کلید خورده. با بنچفا تا پایان این خبر همراه باشید.
جهش بزرگ در عملکرد و مصرف انرژی نسبت به نسل قبل
فرآیند ساخت N2 نسبت به نسل قبلی یعنی N3E پیشرفتهای قابل توجهی داره:
- ۱۰ تا ۱۵ درصد عملکرد بالاتر در مصرف انرژی برابر
- یا ۲۵ تا ۳۰ درصد مصرف انرژی کمتر در عملکرد مشابه
- افزایش ۱۵ درصدی تراکم ترانزیستور برای طراحیهای ترکیبی (لاجیک + حافظه + آنالوگ)
- در طراحیهای کاملاً منطقی (Logic-only)، این افزایش حتی به ۲۰ درصد هم میرسه
این یعنی چیپها هم قویتر میشن، هم خنکتر، هم کممصرفتر؛ ترکیبی که دقیقاً برای موبایل، لپتاپ، هوش مصنوعی و دیتاسنترها حیاتی محسوب میشه.
اولین نسل با ترانزیستورهای GAA واقعی
N2 اولین نود تولیدی TSMCـه که بهصورت کامل از ترانزیستورهای Gate-All-Around (GAA) استفاده میکنه. در این طراحی، گیت بهطور کامل کانال رو احاطه میکنه که باعث میشه نشتی جریان کمتر بشه، کنترل ولتاژ دقیقتر باشه و مصرف انرژی پایینتر بیاد. همچنین استفاده از GAA این امکان رو فراهم میکنه که در خیلی از طراحیها ترانزیستورها رو بدون افت کارایی کوچکتر کرد.
علاوه بر این، TSMC در N2 از خازنهای جدید SHPMIM استفاده کرده که ظرفیت بالاتری دارن و مقاومت مسیر برق رو کاهش میدن؛ نتیجه؟ پایداری بهتر، راندمان بالاتر و عملکرد پایدارتر در بارهای سنگین.
تولید انبوه از کجا شروع شده؟
جالبه بدونی تولید انبوه تراشههای ۲ نانومتری نه از کارخانه معروف Fab 20، بلکه از کارخانه Fab 22 در نزدیکی شهر کائوسیونگ تایوان شروع شده. این در حالیه که انتظار میرفت Fab 20 که مرکز توسعه فناوری N2 محسوب میشه، اولین خط تولید باشه.
البته طبق برنامه، Fab 20 هم بهزودی وارد فاز تولید میشه و عملاً TSMC قراره دو کارخانه رو همزمان برای N2 فعال کنه؛ اتفاقی که نشوندهنده تقاضای بسیار بالای بازار برای این فناوریه.
N2P و A16 در راهن
TSMC اعلام کرده که بعد از N2، نسخه پیشرفتهتری به نام N2P در نیمه دوم ۲۰۲۶ وارد تولید میشه که هم سریعتره و هم کممصرفتر. TSMC همیشه یک کلاس از پروسه ساخت رو در چند نسخه عرضه میکنه که هر کدوم مزایای خودشون رو دارن. برای مثال پروسه ۳ نانومتری هم در نسخههای N3P و N3E عرضه شد که N3P از جدیدترین و پیشرفتهترین این پروسههاست و در چیپهایی مثل Apple A19 استفاده شد. در کنار N2P، فناوری A16 هم معرفی شده که از سیستم تغذیه پیشرفتهای به نام Super Power Rail استفاده میکنه و مخصوص پردازندههای بسیار قدرتمند مثل چیپهای هوش مصنوعی و سرورهای سنگین طراحی شده.
