Los chips de 1,2 y 1,3 nm son la próxima frontera de los semiconductores: TSMC acaba de revelar su plan para obtenerlos

TSMC ha desvelado cuáles serán las fotolitografías que tendrá listas para la fabricación de chips a gran escala durante los próximos tres años. El mayor productor de semiconductores del planeta ha oficializado su itinerario hace apenas unas horas durante su Simposio Tecnológico de Norteamérica, que se celebró ayer en Santa Clara (EEUU). Y las tecnologías que ha presentado ponen encima de la mesa una realidad inapelable: esta compañía taiwanesa está decidida a seguir liderando la industria de la fabricación de circuitos integrados.

Para conseguirlo en 2029 tendrá preparadas para la producción a gran escala las tecnologías de integración A12 y A13, que no son otra cosa que derivados de su fotolitografía A14. Desde un punto de vista comercial estas serán las primeras tecnologías de 1,2 y 1,3 nm de TSMC, aunque es importante que los usuarios no pasemos por alto que los nanómetros ya no reflejan fielmente la longitud de las puertas lógicas u otro parámetro físico, como la distancia entre los transistores.

Cada fabricante de chips los maneja con mucha libertad, lo que a los usuarios nos impide comparar directamente las litografías que intentan "vendernos". La desconexión entre la nomenclatura y la realidad física de los circuitos integrados es ya casi absoluta, pero los nanómetros siguen siendo útiles para identificar el grado de desarrollo de cada fotolitografía dentro del porfolio de cada fabricante de semiconductores. Dicho esto merece la pena que indaguemos en lo que está preparando TSMC.

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Una proeza técnica: A12 y A13 sin necesidad de usar las máquinas High-NA de ASML

Kevin Zhang, el subdirector de operaciones de TSMC, ha aclarado algo muy importante: "Me asombra nuestro equipo de I+D. Sigue encontrando formas de impulsar el desarrollo tecnológico sin usar los equipos UVE High-NA de ASML. Algún día puede que tengamos que utilizarlos, pero en este momento podemos seguir cosechando beneficios de la tecnología UVE actual sin pasar a la High-NA que, como todos sabemos, es extremadamente costosa". Es impresionante. TSMC va a continuar desarrollando litografías muy competitivas durante los próximos tres años sin necesidad de recurrir a las máquinas High-NA.

En la diapositiva que publicamos debajo de estas líneas podemos ver que en 2028 el nodo litográfico más avanzado de TSMC destinado al mercado de consumo será el A14, que empleará los transistores GAA (Gate-All-Around) de segunda generación. La producción en masa de chips de consumo con la litografía A13 arrancará en 2029 y tomará como plataforma base la tecnología de integración A14. Esto significa, sencillamente, que la litografía A13 será el resultado del refinamiento de la A14.

Según TSMC la tecnología de integración A13 es una optimización óptica de la A14, lo que en la práctica le permitirá alcanzar una densidad de transistores un 6% más alta manteniendo la compatibilidad entre ambas. Por otro lado, en 2028 llegará la litografía N2U, que también está dirigida al mercado de consumo. Será una extensión de la plataforma N2 (2 nm) y entregará un rendimiento, de nuevo según las previsiones de TSMC, entre un 3% y un 4% más alto que N2P, así como un consumo entre un 8% y un 10% más bajo.

Por último, la litografía A12 llegará en 2029 de la mano de la A13, aunque estará destinada principalmente a los chips para centros de datos. Utilizará, al igual que A13, transistores GAA de segunda generación y la tecnología NanoFlex Pro. Esta última permitirá a los diseñadores de circuitos integrados usar celdas rápidas para las partes críticas de la GPU que necesitan velocidad, y celdas densas o eficientes para el resto, optimizando así el área del chip hasta el último milímetro. NanoFlex Pro es una de las innovaciones con las que TSMC persigue proteger su liderazgo tecnológico con el propósito de que sus clientes de chips para inteligencia artificial (IA), como Nvidia, AMD o Cerebras, sigan recurriendo a ella y no a Samsung o Intel.

Imagen | TSMC

Más información | TSMC | Tom's Hardware

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