Guerra por los nanómetros: Samsung e Intel atraparán a TSMC en 2025

Pues ha sido en silencio y tras más de una semana de un evento conocido como el Foro de Inversores de Samsung donde la compañía ha dado noticias interesantes sobre su proceso SF2, es decir, sus 2 nm oficiales. Y lo expuesto es bastante relevante, porque va a coincidir por primera vez en la historia que los tres grandes estén en un "mismo" proceso litográfico temporalmente hablando y siendo sus puntas de lanza. Hasta ahora, TSMC ha estado por delante durante algunos años, pero esto puede cambiar si, efectivamente, las promesas se cumplen.

Si estás un poco perdido sobre cómo está actualmente el tema de los rumores y filtraciones para 2025, que es la fecha y año clave para lo comentado, siéntate y disfruta de lo que está por venir, porque seguramente cualquier parecido con la realidad tenga algo de coincidencia, incluso si viene desde afirmaciones oficiales.

Samsung e Intel van con retraso, pero lucharán con SF2 e Intel 20A

En primer lugar vamos con el líder. TSMC está encontrando bastantes problemas para introducir sus transistores GAA de primera generación en un proceso litográfico de 2 nm. Se escuchan retrasos y problemas varios, principalmente con los nFET, pero realmente son rumores y todavía queda bastante para saber si pueden competir.

Lo que sí sabemos es que en 2024 tendrán en alto volumen el N3P y será el momento de AMD y NVIDIA. Pero la fecha es 2025 y dando el salto correspondiente de nodos que habrá entre medias, nos vamos a centrar en lo que tendremos en dicho año. Intel apostará por 20A y si llega a tiempo Intel 18A. Aquí hablamos o bien de la primera generación de GAA (AKA RibbonFET con Horizontal Nanosheet, o HNS), o bien, segunda generación con los comentados 18A, que serán una evolución de los 20A.

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¿Qué hay de novedad aquí? Pues algo muy interesante y que coge fuerza, porque Intel 20A supondrá un salto de densidad de 2X, es decir, duplicará la densidad del nodo, y eso implica mucha más ventaja de la que había tenido hasta ahora.

Por su parte, la semana pasada los coreanos deslizaron cosas muy suculentas. En concreto, Samsung ha dicho que su proceso SF2 (2 nm GAA de segunda generación ya con HNS) ofrece una mejora de densidad del 5 % sobre SF3 (3 nm actuales con GAA) con un aumento del rendimiento del 8 % o un consumo de energía un 16 % menor. Pero solo SF2P (2 nm de alto rendimiento) tiene BSPDN (Back Side Power Delivery Network, el PowerVia de Intel, pero en Samsung). Para el proceso SF1.4, el área se reducirá en más del 30 % en comparación con el proceso SF2.

La lucha por los 2 nm en 2025 se torna apasionante

Intel-vs-Samsung-vs-TSMC-2025-densidad-procesos-litográficos

Pues sí, realmente van a competir. Los gráficos que vamos a ver tienen que ser ligeramente corregidos, pues son estimaciones aproximadas que, con todo lo nuevo que vamos conociendo, pues va cambiando. En el que tenemos justo encima vemos que Intel va a estar muy cerca de TSMC con 20A, en teoría, con 403,20 MTr/mm2, así que TSMC podría estar sobre los 430 aproximadamente.

Samsung estaría rondando los 330 MTr/mm2 como densidad de su nodo, lo cual lo hace muy competente, pero necesitará el SF2P para aumentar el rendimiento y compensar la falta de densidad frente a sus rivales. Igualmente, las estimaciones afirman que estaría por encima de esa cifra y acercándose bastante a los 420 MTr/mm2, lo que la mete en la pelea.

A fin de cuentas, el aumento frente a los nodos previos en densidad quedaría así:

  • Samsung SF2 -> +1,05x
  • TSMC N2 -> +1,3x
  • Intel 20A y 18A -> 2x para el primero y 1,05x para el segundo (este último según estimaciones)

Intel-vs-TSMC-vs-Samsung-procesos-litográficos-rendimiento

Por lo tanto, lo que tendremos es una lucha bastante interesante donde Samsung parte con ventaja por su mayor tiempo diseñando y fabricando sus chips con transistores GAA, donde se espera que finalmente no compita tanto por densidad, que es muy importante, sino que lo palíe con precios y un rendimiento superior al de la competencia con un consumo menor.

Samsung-roadmap-procesos-litográficos-2026-SF2-SF2P

El gráfico de rendimiento ocurre un poco igual, se esperaba menor rendimiento y parece que será algo mejor de lo que se ve en el gráfico superior. Podría ser el paso intermedio para dar el sorpasso con SF1.4 y ahí sí, estar a la altura en densidad con sus rivales.