A TSMC revelou sua nova tecnologia de produção de classe de 4 nm, N4C, no North American Technology Symposium 2024. Este novo processo de fabricação foi criado para aprimorar os nós de produção de classe de 5 nm da empresa, oferecendo reduções de custos significativas e otimizando a eficiência do projeto.
“Então, ainda não terminamos com nossos 5nm e 4nm [tecnologias]”, disse Kevin Zhang, vice-presidente de desenvolvimento de negócios da TSMC. “De N5 a N4, alcançamos uma redução óptica de melhoria de densidade de 4% e continuamos a melhorar o desempenho do transistor. Agora trazemos o N4C para o nosso portfólio de tecnologia de 4 nm. O N4C permite que nossos clientes reduzam seus custos removendo algumas das máscaras e também melhorem o design IP original, como uma célula padrão e SRAM, para reduzir ainda mais o custo geral de propriedade no nível do produto.”
A tecnologia de processo N4C faz parte da família de nós N5/N4 da TSMC e se baseia na tecnologia N4P. Ao redesenhar a célula padrão e a célula SRAM, alterar algumas regras de design e diminuir o número de camadas de máscara usadas, a TSMC planeja cortar custos em até 8,5%. Essas mudanças não apenas simplificam o processo de fabricação, mas também reduzem o tamanho das matrizes, o que poderia potencialmente melhorar o rendimento devido à menor complexidade e aos requisitos de área menores.
Este nó econômico usa a mesma infraestrutura de design do N4P, embora ainda não esteja claro se o IP do N5, N4 e N4P pode ser transferido diretamente para chips baseados em N4C. Isto introduz alguma incerteza quanto à compatibilidade com os projetos existentes. Ainda não sabemos quão fácil será migrar para N4C a partir de N5 ou N4. A TSMC dá a entender que vai oferecer o melhor equilíbrio entre custo-benefício e esforço de design, com vista a incentivar a adoção do seu processo N4C, mas os detalhes ainda estão por ver.
A introdução do N4C é estrategicamente importante para a TSMC, pois fornece uma maneira para os clientes reduzirem significativamente seus custos de produção para um nó da classe 4nm, o que pode impulsionar a adoção desta tecnologia de processo entre clientes que buscam custos relativamente baixos. O novo nó promete uma combinação bem ajustada de potência, desempenho e área (PPA), tornando-o uma opção atraente para muitos clientes da TSMC.
Dados os altos custos associados às tecnologias da classe 3nm e suas vantagens relativamente limitadas sobre nós como N4P em termos de desempenho e densidade de transistor, o N4C está posicionado para ser uma escolha popular.
A TSMC espera começar a produzir chips usando a tecnologia N4C em 2025. Com seis anos de experiência em processos de fabricação da classe 5 nm até então, a empresa prevê que o N4C alcançará bons rendimentos e manterá custos mais baixos, reforçando seu apelo como uma solução econômica. solução de fabricação na indústria de semicondutores. Na verdade, até 2025, muitas das ferramentas de fábrica com capacidade de 5 nm serão depreciadas, de modo que N4C e nós semelhantes podem realmente ser econômicos.