TSMC’s 2nm-chips lukken beter dan verwacht, massaproductie in 2025
TSMC, de wereldleider in chipproductie, heeft onlangs een proefrun uitgevoerd met 2nm-chips. De resultaten toonden een opbrengst van 60%. Dat is net onder de drempel voor massaproductie, die een opbrengst van 70% of hoger vereist. De succesvolle proefrun vond plaats in TSMC’s fabriek in Zhuke Baoshan, Taiwan.
Steeds sterker en efficiënter
Hoewel Apple volgend jaar nog steeds gebruik zal maken van TSMC’s 3nm-node voor de A19 en A19 Pro-processors in de iPhone 17-lijn, lonkt het bedrijf ook naar 2nm-chips. Het eerste Apple-product met een 2nm-processor wordt de volgende generatie iPad Pro zullen zijn. Dat toestel zou eind 2025 gelanceerd worden. De eerste iPhones met een 2nm-processor zullen naar verwachting pas in 2026 verschijnen, met de iPhone 19-lijn.
Het belang van de procesnode zit in de grootte van de transistors. Naarmate de procesnummers lage r worden, worden de transistors kleiner, wat resulteert in een hogere transistor dichtheid en betere prestaties en efficiëntie. Om die kleinere transistoren te doen schakelen, is namelijk minder energie vereist. TSMC’s 2nm-node introduceert ook een nieuw type transistor, Gate-All-Around (GAA). GAA-transistoren worden volledig omring door de gate, waardoor er minder lekstroom is. De vorige FinFET-transistoren werden aan drie zijdens begrensd door de gate. De nieuwe transistoren hebben daardoor minder lekkage en verdragen hogere stroomsterktes, wat de nieuwe chips nóg efficiënter maakt. Eindstand is dat de nieuwe chip 10 tot 15 percent sneller werkt aan eenzelfde stroomverbruik, of 25 tot 30% energiezuiniger is bij gelijke prestaties.
2nm-chips van Samsung
Ondertussen blijft Samsung Foundry, TSMC’s belangrijkste concurrent, worstelen met lage opbrengsten voor hun 2nm-productie. Geruchten suggereren dat Samsungs 2nm-opbrengsten tussen de 10% en 20% liggen, wat aanzienlijk lager is dan de vereiste drempel voor massaproductie. Dit leidde tot speculaties over de annulering van de Exynos 2600-chip, ook al ontkende Samsung de geruchten.
In 2022 verloor Samsung Foundry al de productie van de Snapdragon 8 Gen 1 aan TSMC vanwege lage opbrengsten, wat resulteerde in de ontwikkeling van de Snapdragon 8+ Gen 1. Sindsdien worden Qualcomms vlaggenschip smartphone-processors geproduceerd door TSMC. Met de verwachte verbetering van de opbrengsten volgend jaar, lijkt TSMC goed op weg om de 2nm-chips in massaproductie te nemen en zo hun positie als marktleider te versterken. Niet alleen Apple, maar ook Nvidia zou dan meteen nieuwe 2nm-chips kunnen afnemen.
