L’International Electron Devices Meeting (IEDM) 2024 rappresenta un evento particolarmente interessante per il settore tecnologico. A tal proposito, il settore dei semiconduttori potrebbe ricevere un importante aggiornamento. Si tratta della presentazione del nodo N2 di TSMC, basato sul processo a 2nm. Tale innovazione rappresenta un punto di svolta nel settore. Promette miglioramenti straordinari sia in termini di prestazioni che di efficienza energetica. Con un incremento fino al 35% nell’efficienza energetica e un guadagno del 15% nelle prestazioni a parità di tensione.
Novità TSMC in arrivo sul mercato
Il centro della rivoluzione N2 risiede nell’adozione dei transistor gate-all-around (GAA) nanosheet. Un’architettura che sostituisce i FinFET della generazione precedente. Tali nanosheet offrono la flessibilità di modulare la larghezza del canale. Permettendo così di ottimizzare le configurazioni per prestazioni elevate o consumo ridotto. L’integrazione della tecnologia NanoFlex DTCO consente inoltre di scegliere tra celle corte ed efficienti o celle alte e performanti. In tal modo TSMC si adatta alle esigenze specifiche di design.
La scalabilità è una delle sfide principali nell’industria dei semiconduttori. Il nodo N2 affronta con successo tale problema grazie a innovazioni mirate. La densità dei transistor è stata incrementata del 15% rispetto al processo a 3nm. Mentre la densità della memoria SRAM ha raggiunto un record di 38Mb/mm2. Tale conquista non solo riduce il consumo energetico, ma garantisce anche operazioni affidabili. Il tutto a tensioni minime di soli 0,4V. Grazie a una diminuzione significativa della variazione della soglia di tensione.
Un altro elemento cruciale del processo N2 di TSMC è l’ottimizzazione del wiring. Attraverso l’utilizzo di tecniche avanzate come l’esposizione EUV unica e il passaggio di incisione 1P1E, la resistenza dei metalli e dei vias è stata ridotta del 10%. Migliorando così la velocità e l’affidabilità del circuito. Per le applicazioni HPC, i nuovi condensatori SHP-MiM offrono una capacità aumentata. Garantendo frequenze operative più elevate e riducendo le fluttuazioni di tensione.
TSMC ha inoltre rivoluzionato il design tridimensionale con un avanzato strato di redistribuzione (Cu RDL) che riduce il passo di bonding a soli 4,5 μm. Tali elementi rendono la tecnologia ideale per applicazioni in ambito AI e mobile.