TSMC desvela más características de su nuevo proceso litográfico A16 con Super Power Rail, ¿mejor que Intel 18A?
TSMC lucha en el tiempo frente a Intel una vez descartada Samsung por la pelea por debajo de los 2 nm. La compañía taiwanesa ha dado los datos clave y generales de su nuevo nodo en Foro del Ecosistema de la Plataforma Europea de Innovación Abierta (OIP) desde Países Bajos esta mañana, y como era de esperar ha sorprendido y para bien. Y es que TSMC con su A16 va a poner el listón muy alto a Intel con sus nuevas características, destacando como no, su Super Power Rail, o SPR.
No es la primera vez que oímos hablar de SPR, lo hemos tratado con anterioridad, pero ahora tenemos algunos datos extra, y son muy interesantes. Además, TSMC compara su nuevo nodo con el mejor que tendrá dentro de sus 2 nm, por lo que en apenas dos años veremos un salto increíble de rendimiento y eficiencia.
TSMC A16, las características generales son bastante interesantes partiendo del N2P
Y es que hay que hacer hincapié en esto. TSMC no está comparando el N2 original, también llamado N2B (Base), sino desde el N2P, que será el caballo de batalla elegido por todos en 2026. Como vemos en la diapositiva superior, el N2 original marca un salto de rendimiento, eficiencia y densidad muy grande frente al N3E, que es lo mejor que tiene TSMC en este momento en el mercado.
Por desgracia, no sabemos el salto que hay desde este nodo al comentado N2P, pero imaginamos que será más en términos de eficiencia que de otra cosa, puesto que el N2B no integra BSDPN como SPR, mientras que el N2P sí, siendo el nodo debutante para esta tecnología de entrega trasera de energía.
| N3 sobre N5 | N3E sobre N5 | N3P sobre N3E | N3X sobre N3P | N2 sobre N3E | N2P sobre N3E | N2P sobre N2 | A16 sobre N2P | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía | Hasta -30% | -34% | Hasta -10% | -7% | Hasta -30% | Hasta -40% | Hasta -10% | Hasta -20% |
| Rendimiento | Hasta +15% | +18% | +5% | +5% con 1.2V | Hasta +15% | Hasta +20% | Hasta +10% | Hasta +10% |
| Densidad | +20% | +30% | +4% | +10% a misma frecuencia | +15% | +15% | TBA | Hasta +10% |
| Lanzamiento | Q4 2022 | Q4 2023 | H2 2024 | H2 2025 | H2 2025 | H2 2026 | H2 2026 | H1 2027 |
Por ello, TSMC vuelve a hacer énfasis en comparar su A16 con el N2P en cuanto a características técnicas generales, donde vemos un salto del 8% al 10% de rendimiento, hasta el 20% de reducción del consumo a misma frecuencia y una densidad de entre el +7% y el +10%.
Migración sencilla, SPR será más complejo que Power Via de Intel
Ken Wang, director de la división de exploración de soluciones de diseño tecnológico de TSMC, fue el encargado de desvelar algunos detalles extra sobre el nodo:
"La migración del diseño lógico de N2P a A16 es bastante sencilla, ya que la estructura de las celdas y la mayoría de los patrones de diseño son bastante similares. Por lo tanto, además de mantener la misma estructura frontal, la belleza de A16 es que hereda la característica NanoFlex de la modulación del ancho del dispositivo N2 para lograr la máxima potencia de conducción de la energía.
A16 es una tecnología adecuada para diseños con rutas complejas y PDN (Power Delivery Network) denso. Sin embargo, también crea nuevos desafíos, por lo que se necesita un esfuerzo de diseño adicional. Nuestro VB Backside contact también necesita una validación completa de silicio con diligencia. Mientras tanto, tenemos un programa integral de habilitación de EDA A16, que está en curso, y continuaremos actualizando el estado de EDA A16".
Es decir, todos los diseñadores de chips tienen que adaptarse a las nuevas herramientas EDA y rediseñar la red de entrega de energía, como hizo Intel con Power Via. Para ello, TSMC prepara en este A16, y según las características vistas, un nuevo software de ubicación y ruta de reconocimiento térmico.
Hay que tener en cuenta que ahora los Hot Spot de los transistores están ubicados debajo de la conexión y entrega de energía, por lo que el disipar el calor de dichos transistores es un problema y requiere una reinterpretación del concepto de disipación en los chips, de ahí no solo este software comentado, sino otros anexos, por ejemplo, para autorizaciones de análisis térmico.
Por tanto, Super Power Rail es un sistema BSDPN más complejo que el de Intel, pero también llega más tarde al mercado, en 2027, donde los azules tendrán Power Via 2.0 e Intel 14A con EUV High-NA, al menos si los planes van como deben. Sin duda será una lucha interesante dentro de los nodos litográficos a pesar que el A16 se ha retrasado más de 6 meses finalmente.