A TSMC anunciou sua tecnologia de processo A14 de 1,4 nm com transistores Gate-All-Around (GAA) de segunda geração. A tecnologia proporcionará um aumento de 10 a 15% no desempenho com o mesmo consumo de energia, bem como uma redução de 25 a 30% no consumo de energia, mantendo a frequência e a complexidade lógica em comparação ao N2 de 2 nm. A densidade de elementos lógicos aumentará em 23%, e a densidade geral de transistores em condições de projeto misto aumentará em 20%. A produção em massa está planejada para 2028, com uma versão com energia fornecida pela parte traseira do chip set prevista para estrear em 2029.
Fonte da imagem: TSMC
No Simpósio de Tecnologia da América do Norte, a TSMC disse que o A14 é um novo processo projetado do zero, portanto, designs de chips projetados para processos anteriores não funcionarão nele. A nova tecnologia é construída em transistores de nanofolhas de segunda geração produzidos usando a mais recente tecnologia GAA. Isso o distingue da tecnologia de processo N2P, que é baseada na plataforma N2, e do A16, que é um N2P aprimorado com um sistema de entrega de energia traseira (BSPDN). Ao contrário do A16, o A14 básico não suporta a arquitetura Super Power Rail. Isso reduz custos, mas limita a aplicação da tecnologia em cenários onde alta densidade de potência é necessária. Entretanto, a ausência de BSPDN torna o A14 uma escolha viável para aplicações onde os benefícios dessa tecnologia são mínimos ou não aparentes.
Principais características da tecnologia de processo A14 da TSMC em comparação com a N2. Fonte da imagem: TSMC
Apesar da ausência de BSPDN, o processo A14 mantém alta eficiência graças ao uso de transistores nanosheet de segunda geração. Um dos principais componentes da tecnologia é o NanoFlex Pro, uma arquitetura de célula padrão avançada que fornece aos desenvolvedores flexibilidade na configuração de blocos lógicos com base em três métricas importantes: desempenho, consumo de energia e área de chip (Potência, Desempenho, Área – PPA). Embora a empresa não divulgue as diferenças técnicas entre o NanoFlex Pro e a versão anterior do NanoFlex, é seguro assumir que ele apresenta recursos aprimorados de DTCO (otimização conjunta de design e processo), bem como ajuste mais fino nos níveis de célula e transistor.
Roteiro de desenvolvimento de nós de processo de ponta e convencionais da TSMC para 2020–2028. Fonte da imagem: TSMC
A TSMC espera que a produção em massa de chips usando a tecnologia A14 comece em 2028. No entanto, a empresa ainda não especificou em qual semestre do ano a produção em série desses chips começará. Considerando que a produção em massa usando as tecnologias de processo N2P e A16 começará no segundo semestre de 2026, pode-se presumir que a produção de chips usando a tecnologia A14 será programada para o primeiro semestre de 2028. A versão A14 com a arquitetura Super Power Rail (SPR) – o sistema de fornecimento de energia traseira (BSPDN) – é esperada para 2029. Embora o nome oficial dessa modificação ainda não tenha sido anunciado, ela provavelmente seguirá a nomenclatura aceita pela TSMC e será designada A14P.
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Uma característica distintiva do A14 continua sendo o uso de um sistema de alimentação frontal semelhante ao usado nos processos N2 e N2P. Isso torna a arquitetura particularmente adequada para tarefas de computação especializadas e de clientes, nas quais o roteamento de energia de alta densidade não é necessário, mas a eficiência energética e a escalabilidade são essenciais.
De acordo com a TSMC, o processo A14 é direcionado a uma ampla gama de aplicações, incluindo dispositivos clientes e tarefas de computação de ponta, onde o alto desempenho é importante dentro das restrições de energia e área de chip. Graças aos seus parâmetros e características arquitetônicas, a tecnologia A14 proporciona equilíbrio entre as principais métricas do PPA em vários cenários de design.