Курс TSMC на ангстремне виробництво A14

Домінування TSMC на ринку контрактного виробництва чипів перестало бути безумовним. Агресивна стратегія Intel, що планує запуск досвідного виробництва за технологією 14A вже в першому кварталі 2027 року, змушує тайванського лідера синхронізувати власні темпи. У відповідь на цей виклик TSMC прискорює підготовку власного техпроцесу A14, прагнучи досягти аналогічного рівня готовності до того самого періоду.

Якщо раніше вважалося, що серійний випуск компонентів A14 розпочнеться не раніше 2028 року, то експериментальна фаза тепер розгортається значно швидше. Згідно з наявними даними, перші пробні партії випускатимуться в першому кварталі 2027 року на підприємстві Fab 20 у Сіньчжу. До середини того ж року до процесу підключиться новий майданчик Fab 25 у Тайчжуні, який наразі перебуває на стадії будівництва. Очікується, що до третього кварталу 2027 року Fab 25 вийде на повноцінний режим досвідного виробництва, хоча масовий комерційний запуск все ще запланований на 2028 рік.

Технологічний оптимізм компанії підкріплюється конкретними метриками: на етапі створення перших прототипів рівень виходу придатної продукції вже наблизився до 90%. Особливо обнадійливими виявилися результати тестування комірок пам'яті SRAM, які традиційно слугують індикатором якості нових техпроцесів. У структурі комплексу Fab 20 за передові розробки відповідатиме спеціалізований корпус P3, який забезпечить плавний перехід від 2-нм чипів до ангстремного стандарту A14.

Масштабування виробництва буде зосереджене переважно на Fab 25, завершення будівництва якого намічено на квітень наступного року. Цей майданчик стане базою не лише для A14, а й для наступних ітерацій — A13 та A12, впровадження яких очікується до 2029 року. Стратегічно важливо, що техпроцес A13 буде повністю сумісним з A14 за дизайн-правилами, що дозволить розробникам чипів мігрувати на нову платформу без радикального перегляду проєктів. Водночас A12 принесе фундаментальну інновацію — технологію Super Power Rail, що передбачає підведення живлення зі зворотного боку кремнієвої пластини. Це рішення дозволяє радикально знизити втрати напруги та звільнити цінний простір на лицьовій стороні кристала.

Паралельно з освоєнням нових вузлів TSMC нарощує потужності за вже існуючими стандартами. Обсяг випуску 2-нм продукції до кінця поточного року має досягти 100 000 пластин на місяць, а до 2027 року зрости до 140 000. Ще більш вражаючі цифри демонструє 3-нм сегмент: до кінця року обсяг досягне 180 000 пластин, а наступного року перевищить поріг у 200 000 одиниць щомісячно. Таким чином, компанія веде одночасну експансію ліній N2 та N3, паралельно впроваджуючи експериментальні A14 та A16.

Технічна суть A14 полягає в переході на друге покоління транзисторів GAAFET (Gate-All-Around Field-Effect Transistor) та впровадженні системи NanoFlex Pro. Ця методика оптимізації стандартних комірок дозволяє максимально скоротити зазори між транзисторами, тим самим збільшуючи щільність розміщення компонентів на одиницю площі.

У порівнянні з попереднім техпроцесом N2, стандарт A14 обіцяє наступні переваги:

• збільшення щільності розміщення транзисторів на 20%;
• прирост швидкодії на 10–15% при збереженні поточного рівня енергоспоживання;
• або зниження енергоспоживання на 25–30% при збереженні попередньої продуктивності.

Для забезпечення цих амбіцій TSMC задіює два базових підприємства на Тайвані з сукупною потужністю 70 000 пластин на місяць кожне. У довгостроковій перспективі до цієї мережі приєднається третій майданчик на півдні острова, а також завод Fab 21 у штаті Аризона, що підкреслює прагнення компанії до географічної диверсифікації виробництва в умовах глобальної нестабільності.