Qual è il problema dei chip 3nm?
Apple sarà il primo cliente di chip a 3 nm di TSMC per la serie MacBook Pro con alimentazione M2.
Apple è sempre stata un passo avanti rispetto ai suoi concorrenti. Secondo l’ultimo rapporto , Apple sarà il primo cliente di chip a 3 nm di TSMC per la serie “MacBook Pro” con alimentazione M2.
Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), un produttore multinazionale di chip di contatto per semiconduttori, ha annunciato la “produzione a rischio” del tanto atteso nodo di processo a 3 nm nella prossima metà del 2022, a titolo provvisorio a settembre. TSMC produce semiconduttori per giganti della tecnologia come Apple e Nvidia. Sono state fatte anche le prime rivelazioni sui chip a 2 nm che dovrebbero arrivare entro il 2025.
La produzione a rischio significa che l’azienda ha sviluppato formule di produzione di base e il processo ha superato i test di affidabilità. L’annuncio è un aggiornamento del processo a 5 nm che è stato lanciato per la produzione di massa nel 2020 .
Piccole patatine, grande impatto
TSMC e Samsung sono destinate a diventare le uniche due entità a produrre chip a 3 nm a livello globale. I chip consentiranno lo sviluppo di circuiti integrati che velocizzano le prestazioni del dispositivo senza scaricare la batteria. Il progresso tecnologico dovrebbe soddisfare il mercato degli smartphone 5G e altri prodotti elettronici.
La tecnologia di TSMC verrebbe utilizzata in processori centrali, processori grafici e acceleratori di intelligenza artificiale, noti collettivamente come “calcolo ad alte prestazioni”. I chip modem per i dispositivi wireless 5G e 6G di futura generazione utilizzerebbe anche la tecnologia 3nm di TSMC.
Il processo a 3 nm consente 250 milioni di transistor per nanometro quadrato, mentre la tecnologia a 2 nm consentirà oltre 310 milioni di transistor nella stessa area. Un transistor più elevato determina un consumo energetico inferiore, consentendo prestazioni migliori a parità di consumo energetico.
Ma dove si collocano gli altri attori sul mercato?
La divisione chip di Samsung ha contribuito in modo significativo al successo dell’azienda, in particolare con la carenza globale di chip dopo la pandemia. Ha contribuito per due terzi all’utile operativo della società nel secondo trimestre dell’esercizio 22 .
Applicando l’architettura a transistor Gate-All-Around (GAA), Samsung Electronics ha già iniziato a distribuire chip a 3 nm, ma solo per i minatori di criptovaluta .
La società ha recentemente annunciato una nuova struttura di ricerca e sviluppo per chip semiconduttori. Il nuovo stabilimento si trova in Corea del Sud e si prevede che la società spenderà 20 trilioni di KRW (quasi 15 miliardi di dollari) per questa struttura entro il 2028.
La nuova struttura sarà una base di ricerca fondamentale per l’azienda nei campi di ricerca e sviluppo di semiconduttori come la progettazione di semiconduttori di sistemi fabless, la fonderia e la memoria. La linea di ricerca e sviluppo di semiconduttori dovrebbe essere operativa nel 2025.
Nell’aprile 2022, Intel Corp ha annunciato l’ arrivo del nodo 18A (10 angstrom = 1 nanometro), che era stato precedentemente posticipato alla fine del 2024 e doveva essere lanciato originariamente nel 2025. 18A è un perfezionamento di 20A, che è stato annunciato come una parte dei ” cinque nodi in quattro anni” dell’azienda.
Nella memoria collettiva, l’azienda si era fermata dal 2015 al 2019, cercando di passare da 14 nm a 10 nm. La notizia intorno ai 2 nm sembra essere un annuncio per mettere a tacere i critici che avevano suggerito che l’azienda potrebbe non essere in grado di avanzare a nuovi nodi nel tempo.
Secondo un recente annuncio, Intel produrrà chip per MediaTek, affermandola come il primo grande cliente di silicio per la rivitalizzata attività di produzione di chip a contratto di Intel.
Annunciato nel 2021 , si prevede che il chip a 2 nm di IBM avrà prestazioni migliori del 45% o utilizzerà il 75% di energia in meno rispetto agli attuali chip a nodo da 7 nm più avanzati. La società afferma inoltre che i suoi chip sono leggermente più densi dei prossimi chip a 3 nm di TSMC.
La Big Blue non produce più i propri chip. Condivide già i suoi progetti di chip con altre società attraverso il consorzio OpenPOWER e i suoi chip Power a 7 nm più avanzati sono prodotti da Samsung, che certamente non può ancora produrre in serie chip a 2 nm.
TSMC: il portabandiera
All’inizio di agosto 2022 , il controverso viaggio a Taiwan della presidente della Camera degli Stati Uniti Nancy Pelosi ha ribadito il ruolo fondamentale della nazione insulare nell’industria globale dei chip, in particolare TSMC.
Il colosso taiwanese della produzione di chip ha registrato un’elevata domanda di chip utilizzati in smartphone, notebook e computer ad alte prestazioni 5G nel 2019. Di conseguenza, i suoi ricavi nel 2020 sono aumentati del 25,2% all’anno a 1,33 trilioni di NT$ (47 miliardi di dollari USA).
Secondo gli analisti, la produzione in volume di chip al di sotto del livello di 2 nm richiederà lo sviluppo di nuovi materiali e una fabbrica appositamente costruita, entrambi investimenti molto costosi.
TSMC rappresenta quasi il 50% della produzione globale di microchip di dimensioni pari o inferiori a 10 nm. Quasi il 50% di tutti i microchip prodotti da TSMC sono importati dalla Cina. Solo nell’ultimo anno fiscale, la Cina ha importato microchip per un valore di 104 miliardi di dollari.
È probabile che i processi a 2 nm e 3 nm del colosso taiwanese gli diano un vantaggio rispetto al suo principale rivale, Samsung Electronics, mantenendolo anche molto più avanti di Semiconductor Manufacturing International Corp (SMIC).
