Chip-Produktion vorgezogen: TSMC verspricht 4-Nanometer-Chips schon für Herbst

Der taiwanische Halbleiterhersteller TSMC hat erklärt, dass die Fertigung von Mikrochips im 4-Nanometer-Prozess bereits im dritten Quartal aufgenommen wird. Das ist etwas früher als erwartet, denn zuvor ging man vom vierten Quartal aus für die Risikoproduktion des neuen N4-Prozesses. Außerdem bekräftigt TSMC seine Pläne, die Massenfertigung von Chips im 3-Nanometer-Prozess in der zweiten Hälfte 2022 zu beginnen.

Aktuell produziert TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Corporation) High-End-Prozessoren mit 5 Nanometer Spurbreite, zum Beispiel für AMD und Apple. Die Massenfertigung des N5-Prozesses wurde 2020 aufgenommen. Der N4-Prozess ist als Weiterentwicklung von N5 ein Zwischenschritt auf dem Weg zur 3-Nanometer-Fertigung und bislang hieß es, dass die Produktion bis Ende 2021 begonnen werde. Nun ist die N4-Risikoproduktion für das dritte Quartal 2021 vorgesehen.

N4 und N5A als Zwischenschritte zu N3

Die N4-Produktion soll laut Mitteilung von TSMC sowohl Leistung als auch Energieeffizienz und Transistordichte erhöhen im Vergleich zur N5-Fertigung. Dabei sollen auch die Schichten der Masken reduziert werden bei gleichzeitig hoher Kompatibilität zum N5-Design, sodass die Chip-Entwickler keine großen Änderungen vornehmen müssen.

Für die Automobilbranche hat TSMC den neuen N5A-Prozess als weiteres Mitglied der 5-Nanometer-Serie vorgesehen. Dieser soll anspruchsvollen Anforderungen wie KI-unterstützter Fahrzeugsteuerung und der Digitalisierung von Armaturenbrettern dienen. Einzelheiten zur N5A-Fertigung nannten die Taiwaner nicht, aber sie soll ebenfalls im dritten Quartal 2021 zur Verfügung stehen.

3-Nanometer-Chips in Serie ab Herbst 2022

Gleichzeitig betont TSMC, dass die Entwicklung des N3-Prozesses im Zeitplan liegt. Die Massenfertigung dieser 3-Nanometer-Chips soll wie vorgesehen in der zweiten Jahreshälfte 2022 aufgenommen werden. Wie schon im Sommer 2020 angekündigt, steigert TSMCs 3-Nanometer-Prozess die Leistung um bis zu 15 Prozent bei gleichem Stromverbrauch verglichen mit N5. Alternativ sinkt die Leistungsaufnahme bei gleicher Performance um 25 bis 30 Prozent.

Die Transistordichte erhöht sich vom N3- zum N5-Prozess um 70 Prozent, also bekommt man deutlich mehr Logikblöcke in den neuen Chips unter. Allerdings skalieren SRAM-Speicherzellen mit gerade einmal 25 Prozent gestiegener Dichte deutlich schlechter. Das gesamte Platzersparnis dürfte bei Prozessoren und Grafikchips mit hohen Cache-Anteilen also niedriger ausfallen.

(fds)