El proceso N3P de 3 nm de rendimiento optimizado está en camino de ser producido en masa este año

Como parte de la segunda etapa de la serie Spring Technology Symposium de TSMC, la compañía ofreció una actualización sobre el estado de sus procesos de clase 3 nm, tanto actuales como futuros. Sobre la base del proceso N3E de generación actual, la termorretracción óptica de esta tecnología de proceso, N3P, está ahora en camino de entrar en producción en masa en la segunda mitad de 2024. Con dicha termorretracción, se espera que N3P ofrezca una eficiencia de rendimiento mejorada y un transistor más alto. densidad que N3E. N3E en producción, con buen rendimiento Con N3E ya en producción en volumen, TSMC informa haber visto rendimientos «grandes» en el proceso de clase de 3 nm de segunda generación. Según la compañía, la densidad de defectos D0 de N3E es relativa paridad con N5, correspondiente a la tasa de defectos del nodo más antiguo para el mismo punto en su respectivo ciclo de vida. Esto no es poca cosa, dadas las complejidades adicionales que conlleva el desarrollo de una tecnología FinFET de última generación cada vez más refinada. Entonces, para los clientes de vanguardia de TSMC como Apple, que acaba de lanzar su SoC M4, esto les permite aprovechar los beneficios del proceso de nodo mejorado con relativa rapidez. «N3E comenzó la producción en volumen en el cuarto trimestre del año pasado, como se esperaba», dijo un ejecutivo de TSMC en el evento. «Hemos visto excelentes resultados en términos de rendimiento de los productos de los clientes, que se han lanzado al mercado según lo previsto». El nodo N3E de TSMC es una versión relajada de N3B, que elimina algunas capas EUV y evita por completo el uso de patrones EUV dobles. Esto hace que su producción sea un poco más barata y, en algunos casos, amplía la ventana del proceso y el rendimiento, aunque a expensas de cierta densidad de transistores. N3P en camino para la segunda mitad de 2024 Mientras tanto, de cara al futuro inmediato de TSMC, N3P ha finalizado la calificación y, según la compañía, su rendimiento se acerca al de N3E. Al ser un reductor óptico, el nodo N3P está configurado para permitir a los desarrolladores de procesadores aumentar el rendimiento en un 4 % con la misma pérdida o reducir el consumo de energía en un 9 % con los mismos relojes (anteriormente, el rango estaba entre el 4 % y el 10 % dependiendo del diseño). ). El nuevo nodo también aumentará la densidad de transistores en un 4% para un diseño de chip «mixto», que TSMC define como un procesador compuesto por 50% de lógica, 30% de SRAM y 20% de circuitos analógicos. Mejoras de PPA publicitadas de nuevas tecnologías de proceso Datos anunciados durante conferencias telefónicas, eventos, conferencias de prensa y comunicados de prensa TSMC N3 vs N5 N3E vs N5 N3P vs N3E N3X vs N3P Energía -25-30% -32% -5% ~ 10% en más Rendimiento +10-15% +18% +5% +5% Fmax a 1,2 V ¿Densidad del chip? ? 1,04 veces el mismo tamaño de celda SRAM 0,0199 µm² (-5% en comparación con N5) 0,021 µm² (igual que N5) ? ? Volumen de producción Finales 2022 H2 2023 H2 2024 2025 Si bien parece que el N3 original (también conocido como N3B) tendrá un ciclo de vida relativamente sin incidentes ya que Apple era su único cliente importante, el N3E será adoptado por una amplia gama de clientes de TSMC, lo que incluye a muchos de los diseñadores de chips más importantes de la industria. Dado que N3P es una reducción óptica de N3E, es compatible con su predecesor en términos de bloques de IP, reglas de proceso, herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) y metodología de diseño. Como resultado, TSMC espera que la mayoría de los lanzamientos de cintas nuevas utilicen N3P, no N3E o N3. Esto tiene sentido ya que N3P proporciona una mayor eficiencia de rendimiento que N3E a un costo menor que N3. Lo más importante de N3P es que está en camino de estar listo para la producción en la segunda mitad de este año, por lo que se espera que los diseñadores de chips lo adopten de inmediato. «También hemos entregado con éxito la tecnología N3P», dijo el ejecutivo de TSMC. “Ha pasado la calificación y el rendimiento es cercano a N3E. [The process technology] También ha recibido registros de productos de clientes y comenzará la producción en el segundo semestre de este año. Porque [PPA advantages] de N3P, esperamos que la mayoría de los lanzamientos de cintas en N3 vayan a N3P”.

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