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TSMC: il processo produttivo a 3nm è meglio del previsto

TSMC, il più grande produttore al mondo di chip, ha inaugurato il processo di fabbricazione 3-nm il 29 dicembre dello scorso anno. L’azienda taiwanese ha promesso di iniziare a produrre chip con questo processo nel secondo semestre del 2022 ed è riuscita a mantenere la parola data. Mentre Samsung ha iniziato la produzione di chip 3-nm sei mesi prima, utilizzando la tecnologia gate-all-around (GAA), TSMC è riuscita a fare un passo in avanti, passando dalla fabbricazione di chip da 5-nm a quella da 3-nm, utilizzando l’architettura del transistor FinFET, collaudata e testata.

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Wafer TSMC
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Il processo produttivo a 3nm è più potente e consuma meno

I primi rapporti mostrano che il rendimento del processo N3 potrebbe essere già dell’80%. TSMC prevede di passare a una versione più avanzata del processo 3-nm, N3E, nel secondo semestre del 2023. È in quel momento che altri clienti di TSMC, tra cui AMD, Intel e Qualcomm, prevedono di adottare il processo 3-nm per i loro chip. D’altra parte, il processo N3E utilizza una tecnologia a singolo pattern a 19 strati più semplice e meno costosa da produrre. Inoltre, utilizza meno energia e ha una frequenza di clock più alta rispetto al processo N3 di base.

Il CEO di TSMC, C.C. Wei, prevede che il processo di fabbricazione 3-nm varrà più di 1,5 trilioni di dollari entro cinque anni dalla produzione in volumi. Al momento, tuttavia, i wafer N3 costano circa 20.000 dollari rispetto ai 16.000 dollari del nodo 5-nm di TSMC chiamato N5. Questo è in parte il motivo per cui gli sviluppatori di chip tendono a rimanere in attesa del nodo di processo N3E, più economico.

Rispetto al nodo da 5-nm, che TSMC ha lanciato nel 2020, il processo N3 offre una densità logica tra il 60% e il 70% superiore e performance migliori del 15%, consumando il 30%/35% di energia in meno. Il passaggio dai 5-nm al nuovo processo a 3-nm avrà anche notevoli benefici, tra cui un consumo energetico inferiore e una densità molto più elevata con una logica e una cache del chip superiori del 60% o più nello stesso spazio.

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