TSMC dubblerar transistordensiteten med 5 nanometer – lanseras år 2020

De första produkterna på TSMC:s tillverkningsteknik 7 nanometer med EUV-litografi är på ingång. Med nästa steg utökas användningen av EUV och transistordensiteten dubbleras.

Flertalet kretstillverkare har under året tagit steget över till 7-nanometerstekniker, där Samsung blev först ut med den förbättrade tekniken Extreme Ultraviolet Lithography (EUV). Konkurrenten TSMC har erbjudit kunder 7-nanometersteknik med DUV-litografi sedan 2018 och inom kort släpps släpps de första produkter med den förbättrade varianten med tillägget "plus" (7nm+) med just EUV.

Företaget vilar dock inte på gamla lagrar och har både presenterat och inlett risktillverkning av noder på 6 och 5 nanometer. Under årets upplaga av tillverkningskonferensen Semicon West har TSMC presenterat företagets olika tekniker och produktplaner i detalj, något Wikichip sammanställt i en rapport.

vlsi-2019-tsmc-n7-yield-2.jpg

Informationen går bland annat igenom den nyligen lanserade tillverkningstekniken 7nm+ (N7+), som endast använder EUV för ett begränsat antal litografiska lager. Det innebär att 7nm+ väntas se små framsteg i energieffektivitet och transistordensitet, och den första större implementationen av EUV-litografi kommer med TSMC:s tillverkningsnod på 6 nanometer (N6).

Sett till design och verktyg är 6 nanometer kompatibel med 7 nanometer, men ett större framsteg sker i form av nya metoder för implementation av logikblock på kretsarna. Dessa kallas Poly Over Diffusion Edge (PODE) och Continuous Diffusion (CNOD), vilka tillsammans ska öka transistordensiteten med 18 procent över motsvarande noder på 7 nanometer. Kompatibiliteten innebär att befintliga kunder på 7 nanometer relativt enkelt kan ta kliver över till 6 nanometer.

tsmc-7nm-density-q2-2019.jpg

Efter detta tar TSMC klivet över till 5 nanometer (N5), vilken blir företagets första riktiga tillverkningsteknik som inte är direkt kompatibel med föregångarna. Detta blir också den första noden att nyttja EUV-litografi fullt ut i "ett stort antal" lager i processen.

TSMC säger sig uppnått en mycket god andel fungerande kretsar (eng. yield) i 5 nanometer och rapporterar att testtillverkningen ser ut att bli lika framgångsrik som 7 nanometer. Jämfört med just 7 nanometer ska N5-noden öka transistordensiteten med 45 procent. Sett till kretsarnas effektivitet ska kunder kunna välja mellan att öka prestanda med 15 procent vid samma strömförbrukning, eller sänka denna med 30 procent vid samma prestandanivå.

wikichip_tsmc_logic_node_q2_2019.jpg

TSMC tittar även på framtiden där en optimerad version av 5 nanometer finns planerad. Denna går under namnet N5P och ska likt motsvarigheten på 7 nanometer erbjuda optimerad prestanda eller energieffektivitet. Vid samma energikonsumtion ska kunder här få 7 procent högre prestanda, eller 15 procent sänkt strömförbrukning vid samma prestandanivå som ordinarie 5 nanometer.

Uppdateringen avslutas med ett konstaterande om att arbetet med 3 nanometer går bra och planeras att bli tillgänglig under 2022. Tillverkningen av 5 nanometer inleds under första halvan av 2020, och blir därmed tillgänglig före 6 nanometer vars tillverkning drar igång under andra halvan av 2020.

Läs mer om TSMC:

I butiken: SweClockers Logo Tee

Den legendariska SweClockers-gubben! Denna högtidsklädsel passar bäst att använda på särskilt minnesvärda dagar, såsom grafikkortslanseringar, och bör likt andra värdesaker förvaras i kassaskåp. Begränsad upplaga!

Köp här!