Fertigung in 5 nm

TSMC schiebt ein N4P ein

TSMC hat angekündigt eine weitere Fertigungsstufe einzuführen, die den Übergang zu N3 (3 nm) und den Wechsel von N5 (5 nm) erleichtern und den Kunden einige Vorteile bieten soll. N4P besitzt als "Performance Node" einen entsprechenden Fokus auf Chips, bei denen die Leistung im Fokus steht. Es handelt sich nach N5 und N4 um die dritte Fertigungsstufe der 5-nm-Fertigung bei TSMC.

N4P soll bei gleicher Leistungsaufnahme eine um 11 % höhere Leistung gegenüber N5 zu bieten haben. Gegenüber der ursprünglichen N4-Fertigung soll das Plus 6 % betragen. Im Vergleich zu N5 bietet N4P zudem eine um 22 % geringere Leistungsaufnahme bei gleicher Leistung. Zudem steigt die Transistordichte um 6 % an. Darüber hinaus verringert N4P die Prozesskomplexität und verringert die Wafer-Zykluszeit durch eine Reduzierung der Anzahl der Masken, die während der Fertigung genutzt werden.

Die Fertigung in N4P ist so ausgelegt, dass Kunden, die bereits eine Fertigung in 5 nm nutzen, recht einfach auf N4P wechseln können. Dabei sollen natürlich das TSMC-Ökosystem in Form der Silicon IP und EDA-Tools helfen. Die ersten Chips, die in N4P gefertigt werden, sollen in der zweiten Jahreshälfte 2022 den Tape-Out-Status erreichen. Konkrete Kunden, die N4P nutzen werden, nennt TSMC nicht.

Im Rahmen der Bekanntgaben der letzten Quartalszahlen veröffentlichte TSMC außerdem die Anteile der Fertigungstechniken am Umsatz. 18 % fallen dabei auf die Fertigung in 5 nm. 7 nm nimmt 34 % ein, der Rest entfällt auf die größeren Fertigungen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass 18 % der Wafer in 5 nm belichtet werden, denn die Waferkosten dürften in 5 nm deutlich höher als in den gröberen Verfahren sein. Großkunde für die Fertigung in 5 nm ist aktuell vor allem Apple. Für 2022 werden aber auch AMDs Ryzen-Prozessoren und erste GPUs erwartet, die in 5 nm gefertigt werden.