TSMC: A14-Fertigung startet 2028 ohne Backside Power Delivery
Der heute von TSMC angekündigte A14-Fertigungsschritt ist ein Neuanfang nach der A16-Fertigung. Zum Start 2028 gibt es dabei aber nicht alles, die Variante mit rückseitiger Stromversorgung alias Backside Power Delivery wird erst ab 2029 folgen. Vergleiche stellt TSMC deshalb lieber mit N2 an.
Drei zukünftige Fertigungsprozesse zu vergleichen, von den noch nicht einmal der erste verfügbar ist, ist primär Zahlenspielerei auf dem Papier mit der stetigen Gefahr, dass sich diese noch ändern können. TSMC hält die Prognosen in der Regel zwar ziemlich gut ein, hat zuletzt bei der ersten N3-Umsetzung aber auch gezeigt, dass Probleme durchaus möglich sind und so letztlich ein Jahr Verspätung für einen funktionierenden N3-Prozess vorlag.
Die Schritte werden kleiner
Auf N2 und A16 folgt, wie bereits im letzten Jahr angedeutet, nun also A14 als Fertigungsprozess bei TSMC – und der nächste wird dann vermutlich A10. Früher wären diese 2 nm, 1,6 nm und 1,4 nm benannt worden, doch diese Zahlen sind genau so nur Marketing als nun die neuen Bezeichnungen und haben mit echter Strukturgröße nichts zu tun. Die Bezeichnungen fußen unter anderem auf in der Branche bereits gängige Namen, wie unter anderem vom Forschungsinstitut imec dargelegt, welches Grundlagenforschung in dem Bereich betreibt.
A14 wird also als zweite Generation mit Nanosheets an den Start gehen, also auf Gate All Around (GAA) setzen. N2 war die erste Generation, A16 ist unter der Haube schließlich N2P+.
Vergleiche über verschiedene Prozesse hinweg werden so noch etwas schwerer. TSMC vergleicht A14 nun auch mit N2, im vorigen Jahr wurde A16 mit N2P verglichen. N2 und N2P trennen einige Prozente an Leistung, es ist dort die zweite Generation, die einmal als Grundlage für A16 gedacht war. Dass die Zahlen von A14 zu N2 letztlich größer ausfallen, also schlichtweg schöner verkauft werden, liegt folglich auf der Hand. Der Vergleich von A14 zu A16 würde vermutlich extrem kleine Zahlen hervorbringen, der Vergleich zu einem drei bis vier Jahre alten Vorgänger ist da einfacher.
Im Gegensatz zu A16 wird bei A14 jedoch auf BSPD im Auftaktprozess verzichtet, das folgt erst mit der zweiten A14-Version ein Jahr später. Denn im Herzen ist A14 wirklich neu, während A16 ja eigentlich als N2P+ geplant war. Die Folgen sind also komplett neue PPA-, EDA- und IP-Pakete, A14 dürfte die Grundlage für einige folgende Prozesse bilden. A16 wird deshalb parallel zum Auftakt von A14 weiterlaufen, bestätigte TSMC. Als Neuerung in der Fertigung dürfte eventuell aber der zweiten A14-Lösung auch High-NA-EUV von ASML zum Einsatz kommen, ein erstes Testsystem hat TSMC letzten Jahr erhalten. Vanilla-A14 wird TSMC weiterhin mit klassischen EUV probieren.
Rückwärtige Stromversorgung bei A14 erst im zweiten Jahr
TSMC wird bei BSPD auf die mit A16 angepeilte Version setzen, das sogenannte Super Power Rail (SPR). Dabei handelt es sich um die fortschrittlichste Lösung von Backside Power Delivery (BSPD) mit direktem Kontakt. Intel entschied sich für den mittleren Power-Via-Weg, der in diesem Jahr mit Intel 18A starten soll. TSMC hingegen geht das Thema mit dem dritten Weg an, dieser kostet mehr und kann auch mehr Probleme verursachen, bringt am Ende aber auch am meisten.
Die restlichen Prozesse rücken auf
TSMCs globale Roadmap zeigt den aktuellen stand der Dinge und die Umsetzung. N3P ist in aktueller Serienproduktion und N3X folgt hier noch als absolute Speerspitze, einige der zukünftigen CPUs und GPUs dürften noch darauf basieren. Als letzte FinFET-Lösung von TSMC dürften N3-Chips noch viele Jahre im Bestand bleiben, vor allem später auch als kostengünstigere Lösung.
Denn N2 als erste GAA-Lösung ist ein knappes und teures Gut, die Anzahl der Produkte wird in diesem Jahr extrem übersichtlich ausfallen, Apple, AMD und Intel haben sich für kommende Produkte bereits in stellung gebracht. Dies wird sich dann ab 2026 deutlich steigern, dann folgt auch N2P, binnen eines weiteren Jahres A16 und N2X.
Die bekannten Evolutionsstufen greifen auch in anderen Bereichen, mit N3A gibt es auch einen Prozess speziell für das Automotive-Segment, während N3C als kosteneffizientere Lösung unter anderem für das mobile Einstiegssegment und für den Kommunikationssektor bestimmt ist. Im kommenden Jahr ist von N4 und älteren Prozessen auf der High-End-Roadmap nichts mehr zu sehen.
