TSMC تولید تراشه‌های پیشرفته 2 نانومتری را آغاز کرد: جهشی در فناوری نیمه‌هادی‌ها

آغاز عصر جدید: تولید تراشه‌های 2 نانومتری TSMC

شرکت TSMC، غول تایوانی تولیدکننده نیمه‌هادی‌ها، با آغاز بی‌سروصدای تولید تراشه‌های کلاس 2 نانومتری خود، گامی تاریخی در صنعت فناوری برداشت. این رویداد مهم که نشان‌دهنده ورود عملی این شرکت به نسل بعدی فناوری ساخت نیمه‌هادی‌ها است، شامل به‌کارگیری فناوری N2 و برای نخستین بار استفاده از ترانزیستورهای GAA در خطوط تولید TSMC می‌شود. این نوآوری‌ها بهبودهای قابل‌توجهی در عملکرد، مصرف انرژی و چگالی ترانزیستورها نسبت به نسل قبلی N3E به ارمغان می‌آورد و مطابق برنامه‌ریزی قبلی، در سه‌ماهه چهارم سال 2025 عملیاتی شده است.

جزئیات فنی و پیشرفت‌های کلیدی N2

فرایند ساخت N2، یا همان کلاس 2 نانومتری، از نظر فنی پیشرفت‌های چشمگیری را به همراه دارد. این فناوری به‌گونه‌ای طراحی شده که در توان مصرفی یکسان، بین 10 تا 15 درصد افزایش عملکرد را ارائه دهد. همچنین، در سطح عملکرد مشابه، مصرف انرژی را می‌توان بین 25 تا 30 درصد کاهش داد که این امر به معنای بهره‌وری انرژی بسیار بالاتر است.

در زمینه چگالی ترانزیستورها، N2 نیز برتری قابل‌توجهی دارد. در طراحی‌های ترکیبی که شامل بخش‌های منطق، آنالوگ و حافظه SRAM هستند، چگالی ترانزیستورها حدود 15 درصد بیشتر از N3E است. این افزایش در طراحی‌های صرفاً منطقی می‌تواند تا 20 درصد نیز برسد. این پیشرفت‌ها N2 را به گامی مهم در افزایش توان پردازشی و بهره‌وری انرژی تبدیل می‌کند.

ترانزیستورهای GAA و خازن‌های SHPMIM

فناوری N2 TSMC اولین گره این شرکت است که از ترانزیستورهای GAA (Gate-All-Around) ریزصفحه استفاده می‌کند. این ترانزیستورها با کنترل بهتر الکترواستاتیکی و کاهش نشت جریان، امکان کوچک‌سازی ترانزیستورها را بدون افت عملکرد یا بهره‌وری انرژی فراهم می‌آورند. علاوه بر این، خازن‌های جدید SHPMIM نیز به افزایش پایداری توان، بهبود عملکرد و بهره‌وری انرژی بالاتر کمک می‌کنند.

برنامه‌های آینده و گسترش تولید

«سی.سی. وی»، مدیرعامل TSMC، اعلام کرده است که فناوری تراشه‌های N2 در مسیر تولید انبوه قرار دارد و انتظار می‌رود در سال 2026 با تمرکز بر کاربردهای هوش مصنوعی و سامانه‌های محاسباتی پیشرفته (HPC) گسترش یابد. تولید اولیه در Fab 22 آغاز شده و Fab 20 نیز کمی دیرتر وارد چرخه تولید خواهد شد.

در یک چرخش استراتژیک، TSMC تولید انبوه تراشه‌های N2 را به‌طور هم‌زمان برای گوشی‌های هوشمند و پردازنده‌های بزرگ هوش مصنوعی و HPC در کارخانه‌های کاملاً جدید آغاز کرده است. این اقدام، برخلاف رویه معمول شرکت در اولویت‌دهی به طراحی‌های کوچک مصرفی، با هدف پاسخگویی به تقاضای شدید شرکای تجاری صورت می‌گیرد.

این گسترش ظرفیت زیرساختی، مسیر را برای نیمه دوم سال 2026 هموار می‌کند تا TSMC بتواند نسخه‌های بهینه‌شده N2P و فناوری پیشرفته A16 را که با قابلیت Super Power Rail برای پردازش‌های پیچیده طراحی شده است، وارد چرخه تولید انبوه کند.