A chamada segunda geração da tecnologia de processo de 3nm realizada pela TSMC geralmente aparecia nos documentos internos da empresa taiwanesa sob a designação N3E e estava vinculada em termos de implementação ao segundo semestre de 2023. Na última conferência trimestral, os representantes da TSMC especificaram que a empresa estará pronta para iniciar a produção em massa de chips usando a tecnologia N3E no quarto trimestre deste ano.
Fonte da imagem: TSMC
O CEO da TSMC, CC Wei, disse em um evento importante no final desta semana: “O N3E expande nossa família N3 com desempenho mais rápido, menor consumo de energia, rendimentos mais altos e suporte completo à plataforma para aplicativos de HPC e smartphone. O N3E passou nos testes de qualificação, alcançou metas de desempenho e rejeição e entrará em produção em massa no quarto trimestre deste ano.”
Lembre-se de que, se a versão básica da tecnologia de processo N3, que a TSMC usa para produção em massa de componentes por encomenda da mesma Apple desde o final do ano passado, oferece uma redução no consumo de energia de até 25–30%, uma melhoria no desempenho de 10–15% e uma economia na área de matriz de até 42% em comparação com a tecnologia de processo N5, no caso do N3E, devido a uma ligeira diminuição na densidade dos transistores (em 7,8% em relação ao N3 ), oferece maior rendimento e simplifica a própria produção, o que afeta favoravelmente o custo de produção. Além disso, o N3E aumenta a economia de energia em até 32% em comparação com o N5 e aumenta o desempenho do transistor em 18% em vez de 15% para o N3 básico.
Na verdade, o N3E sacrifica apenas um pouco em termos de densidade do transistor em comparação com o N5: aumenta 1,6 vezes em vez de 1,7 vezes para o N3, mais caro de fabricar. Espera-se que o N3E seja capaz de atrair mais clientes para os serviços da TSMC do que o N3. No entanto, mesmo a versão básica de sua tecnologia de processo de 3 nm é considerada pela direção da empresa como a melhor do mercado em termos de desempenho, densidade de transistores e consumo de energia, e por isso destaca que no segundo semestre deste ano a produção de chips que a utilizam aumentará acentuadamente, tanto no segmento de computação de alto desempenho quanto no segmento de smartphones.
A administração da TSMC esta semana também expressou esperança de que a família de processos de 3 nm da empresa gere demanda de longo prazo dos clientes, e esse ciclo de tecnologia será de longo prazo em termos de presença no mercado. A tecnologia básica de processo N3 até o final deste ano representará de 4 a 6% da receita total da empresa, embora até agora não tenha sido mencionada nos relatórios da TSMC, embora tenha sido usada na produção em massa desde o início deste ano, pelo menos.
O TSMC não se limitará a essas duas variedades da tecnologia de processo de 3nm. No segundo semestre do próximo ano, a empresa se prepara para dominar a tecnologia de processo N3P, que reduzirá o consumo de energia em 5-10% em comparação com o N3E, aumentará o desempenho em 5% e aumentará a densidade do transistor em 4%. Até 2025, a tecnologia de processo N3X será introduzida especificamente para os chips mais produtivos, o que permitirá o uso de tensões mais altas e aumentará o desempenho em pelo menos 5%, mas ao custo de maior consumo de energia em comparação com o N3P. Mas a densidade dos transistores não será “tocada” e permanecerá no mesmo nível do N3P. Deste ponto de vista, o ciclo de vida dos processos de 3 nm no programa de fabricação da TSMC será realmente longo.