TSMC、最初の1.6nmチップを2026年に発売すると発表

半導体大手TSMCは、2026年までに最初の1.6nmチップを顧客に提供できる可能性のあるA16と呼ばれるプロセス技術の詳細を公開した。

台湾を拠点とする契約製造大手は、今週サンタクララで開催された同社の北米テクノロジーシンポジウム2024で、半導体プロセス、先進パッケージング、3Dチップテクノロジーの最新の進歩を明らかにした。

イベントの目玉は、同社のロードマップに示された次期半導体プロセス技術であるA16でした。TSMCによると、A16は2026年に生産開始予定で、このシリコンは来年生産開始予定の2nmプロセス技術の改良版であるN2Pプロセスと比較して8～10%の速度向上を実現するとのことです。

A16は1.6nmプロセスノードであると報じられていましたが、TSMCは当初、明確にそのように説明していませんでした。説明を求めたところ、TSMCは「A」はオングストローム（Å）の略で、1nmは10オングストロームなので、A16は1.6nmプロセスであると説明しましたが、TSMCはそうは言っていません。

TSMCは、A16において、2nmプロセスで導入予定のナノシートトランジスタ設計とSuper Power Rail技術を組み合わせることを明らかにしました。Super Power Rail技術は、トランジスタへの電力供給トラックをシリコンの裏面に移動することで信号トラックを増やすという、TSMC独自の魅力的な「バックサイドパワーアーキテクチャ」の実装です。Intelは昨年、この技術の採用を発表しました。

TSMCによれば、これによりフロントサイド配線を信号専用にすることでロジック密度とパフォーマンスが向上し、A16は複雑な信号経路と高密度の電力供給ネットワークを備えたHPC製品に最適になるという。

ロイター通信によると、TSMCはA16プロセスでチップを製造するためにASMLの最新高開口数EUVフォトリソグラフィー装置は必要ないと述べた。業界関係者の間では、Intelが最初にこの装置を導入したため、TSMCに先んじることができるのではないかとの見方もあった。

TSMCは、次期N2 2nmプロセスノード向けに、「NanoFlex」と呼ばれる設計最適化技術を発表しました。この技術は、チップ設計者に標準セルのビルディングブロックにおける柔軟性を提供し、電力効率を高めるショートセルとパフォーマンスを最大限に高めるトールセルの組み合わせを調整することで、アプリケーションに最適な電力、性能、面積のトレードオフを実現できるようにします。

半導体業界のリーダーであるTSMCは、4nmプロセス技術をN4Cにアップデートしました。これにより、定評のあるN4Pプロセスと互換性のある面積効率の高い設計ルールが追加され、「バリューティア」製品のダイコストを8.5%削減できるとTSMCは主張しています。このプロセスは2025年に量産開始予定です。

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パッケージング技術において、TSMCは初のシステム・オン・ウェーハ（SoW）製品の生産を既に開始したことを発表しました。これにより、300mmウェーハ上に多数のダイを配置して単一のシステムを構築できるようになり、占有面積を大幅に削減しながら演算能力を向上させることができます。

同社によれば、チップオンウェーハ・オン・サブストレート（CoWoS）技術を使用したチップオンウェーハ・バージョンは2027年に完成する予定であり、これにより高帯域幅メモリ（HBM）とその他のコンポーネントを統合して、データセンターのサーバーラック全体に匹敵する計算能力を備えた強力なウェーハレベル・システムを構築できると主張している。

TSMCはまた、高速インターコネクト向けのCompact Universal Photonic Engine（COUPE）技術を開発中であると発表し、AIがこれを必要とするアプリケーションとして挙げられています。この技術は、チップスタッキングを用いて電気ダイをフォトニックダイの上に搭載するもので、同社は2025年にCOUPEを小型フォームファクタプラガブルモジュール（SFP）向けに認定し、翌年にはCoWoSパッケージに統合する予定です。

「TSMCでは、世界最先端のシリコンから、先進的なパッケージングや3D ICプラットフォームの最も幅広いポートフォリオ、デジタル世界と現実世界を統合する特殊技術まで、AIに関するビジョンを実現するための最も包括的な技術セットをお客様に提供しています」とTSMCのCEOであるCC Wei氏は声明で述べた。

TSMCは今月初め、2024年第1四半期の収益が前年同期比で増加し、予想を上回ったと報告し、AI対応PCとデータセンターキットの需要が今年生産するシリコンの売上増加につながると予想していると述べた。®