TSMC presenta mejoras en procesos N2, N2P y A16 para competir

Intel reveló la mayoría de sus estrategias para este año y el siguiente en cuanto a tecnología de procesos. Samsung enfrenta dificultades con su reciente SF2 renovado y ahora TSMC ha decidido presentar lo que podemos esperar de sus nuevas generaciones N2, N2P y A16 mostrando las especificaciones oficiales, lo cual supondrá un impulso para todos sus clientes.

Tener un mismo proceso litográfico por tres años es algo poco común en Taiwán, a pesar de las mejoras realizadas. El paso a EUV High-NA y sus costos han sido determinantes, lo que lleva a todos los fabricantes de chips, excepto Apple, a dejar de lado el nuevo N3E y hacer la transición el próximo año al nuevo N2, desencadenando así una competencia apasionante.

TSMC N3X, difícilmente convencerá a la mayoría de clientes

N3 vs N5 N3E vs N5 N3P vs N3E N3X vs N3P N2 vs N3E N2P vs N3E N2P vs N2 A16 vs N2P
Energía Hasta -30% -34% Hasta -10% -7% Hasta -30% Hasta -40% Hasta -10% Hasta -20%
Rendimiento Hasta +15% +18% +5% +5% con 1.2V Hasta +15% Hasta +20% Hasta +10% Hasta +10%
Densidad +20% +30% +4% +10% a misma frecuencia +15% +15% TBA Hasta +10%
Lanzamiento Q4 2022 Q4 2023 H2 2024 H2 2025 H2 2025 H2 2026 H2 2026 H2 2026

TSMC-Roadmap-actualizado-2024-2026-N3E,-N3P,-N3X,-N2,-N2X,-N2P-A16

Si N3E como nodo no está siendo bien recibido en las grandes empresas de chips por ser un avance modesto a un costo no muy bajo, N3X comparado con N3P será incluso menos convincente. Por lo tanto, TSMC no realiza comparaciones entre N3 y N3E, pero se ven obligados a mostrar las diferencias entre sus versiones más avanzadas por cuestiones temporales, lo cual no impresiona mucho.

En concreto, N3X sobre N3P significará una disminución del 7% en el consumo a la misma velocidad de los chips, un aumento de solo el 5% en el rendimiento si se utiliza la misma área total y un aumento del 10% en la densidad si la frecuencia no se incrementa. Hay muchas condiciones «si» en este proceso. La mejora destacada es la densidad, ya que al crear un chip más denso en la misma área, se lograrán ventajas en consumo y rendimiento, pero es importante mencionar que el voltaje máximo estaría limitado a 1,2V.

Esto excluye a la mayoría de los chips de alto rendimiento, lo que llevó a Intel, NVIDIA y AMD a ceder. Además, se espera que los costos aumenten algunos dólares, razón suficiente para que el 2025 sea un año de transición en busca de una mejor rentabilidad en rendimiento/costo con N4P y N4X.

TSMC N2, especificaciones notables para un gran avance desde Taiwán

TSMC-N2TSMC-N2

Este es un gran avance que merece la atención de todos. Sin embargo, como mencionamos anteriormente, llega tarde, muy tarde: en la segunda mitad de 2025.

Además, el N2 es un nodo LP y no HP, como se ha mencionado. Esto deja a TSMC con un único cliente: Apple, y más adelante, Qualcomm y posiblemente AMD con sus chips Arm con arquitectura Sonoma Valley, y tal vez Mediatek si el precio es adecuado. Las especificaciones del TSMC N2 son excelentes, resultado de la transición a los transistores GAA.

Se espera una disminución de hasta el 30% en el consumo en comparación con el N3E, un aumento del rendimiento de hasta un +15% y un incremento en la densidad del +15%. Por lo tanto, la reducción del consumo es más notable que el aumento en rendimiento y densidad, lo cual es comprensible dado que se trata de un nodo LP.

¿Qué se puede decir de las especificaciones del N2P de TSMC? No difieren mucho del N2

TSMC N2 y N2P especificacionesTSMC N2 y N2P especificaciones

Siendo la variante con tecnología HP y utilizada por AMD y NVIDIA en sus nuevos productos, si el N2 llega tarde, N2P llegará justo un año después, cuando Intel tenga el Intel 14A con EUV High-NA en funcionamiento o a punto de ser lanzado.

Se espera que, según las especificaciones mostradas por TSMC para este N2P, haya una disminución de hasta el 40% en el consumo en comparación con el N3E, un aumento del rendimiento del 20% y un incremento de densidad del 15%.

En ambas compañías veremos un avance significativo, ya que parten de N4 y sus variantes, no de N3. Es probable que veamos una reducción de más del 80% en el consumo, un aumento de rendimiento de casi el 50% y un incremento en la densidad de alrededor del 40%, lo cual representa un gran avance.

¿Qué podemos esperar del futuro A16 en cuanto a especificaciones técnicas reveladas por TSMC?

TSMC A16 Nanosheet Super Power Rail BSDPN specificationsTSMC A16 Nanosheet Super Power Rail BSDPN specifications

Dado que aún no se ha aclarado si seguirán utilizando EUV o darán el salto a EUV High-NA como Intel, lo que se espera es una evolución del N2P más que un nuevo proceso litográfico en sí mismo. El problema es que llegará al mismo tiempo que el nodo mencionado anteriormente, es decir, segunda mitad de 2026, lo que sugiere que probablemente utilizarán EUV con patrones dobles.

Las especificaciones dadas por TSMC para A16 indican una reducción de hasta el 20% en la energía, un aumento de hasta el 10% en el rendimiento y un avance en la densidad de hasta el 10%.

Probablemente sea un nodo LP que, salvo sorpresas, también será elegido por Apple para sus SoC móviles, dejando el A14 como el proceso litográfico para alto rendimiento en 2027, nuevamente, muy

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