Dünyanın en büyük çip üreticisi TSMC, iddialı yeni 2 nanometre (nm) sınıfı çip üretim sürecine sessizce başladığını duyurdu. Şirket, bu önemli gelişmeyi resmi bir basın bülteniyle duyurmak yerine, web sitesinde yer alan bilgilendirmelerle paylaştı. TSMC'nin daha önce açıkladığı gibi, N2 adı verilen bu üretim süreci planlandığı gibi 2025'in dördüncü çeyreğinde seri üretime geçti.
TSMC'nin 2nm (N2) teknolojisinin 2025'in 4. çeyreğinde planlandığı gibi seri üretime başladığı belirtiliyor.
Bu yeni üretim süreci, önceki nesil N3E teknolojisine kıyasla önemli iyileştirmeler vaat ediyor. Karmaşık tasarımlarda (mantık, analog ve SRAM içeren) aynı güçte %10 ila %15 arasında performans artışı, aynı performansta ise %25 ila %30 arasında güç tüketimi azalması bekleniyor. Ayrıca, transistör yoğunluğu da %15 oranında artış gösterecek. Yalnızca mantık devrelerinden oluşan tasarımlarda ise transistör yoğunluğu %20'ye kadar daha yüksek olacak.
*TSMC tarafından açıklanan çip yoğunluğu, %50 mantık, %30 SRAM ve %20 analogdan oluşan 'karma' çip yoğunluğunu yansıtmaktadır.
**Aynı hızda.
***Aynı güçte.
TSMC'nin N2 süreci, kapı etrafı tam saran (gate-all-around - GAA) nanosheet transistörlerini kullanan ilk üretim nodu olma özelliğini taşıyor. Bu teknoloji, katmanlı yatay nanosheet'lerden oluşan kanalın etrafını tamamen saran bir kapı yapısıyla, elektrostatik kontrolü iyileştiriyor, kaçak akımı azaltıyor ve performanstan veya güç verimliliğinden ödün vermeden daha küçük transistörlerin üretilmesini sağlıyor. Bu da nihayetinde transistör yoğunluğunu artırıyor. Ek olarak, N2 süreci güç dağıtım ağına süper yüksek performanslı metal-yalıtkan-metal (SHPMIM) kapasitörleri de ekliyor. Bu kapasitörler, önceki tasarımlara göre iki katından fazla kapasitans yoğunluğu sunuyor ve levha direncini (Rs) ile bağlantı direncini (Rc) %50 oranında azaltarak güç kararlılığını, performansı ve genel enerji verimliliğini artırıyor.
TSMC'nin üst düzey yöneticilerinden biri, yaptığı açıklamada N2'nin bu çeyreğin sonlarında seri üretime hazırlandığını ve iyi bir verim oranına sahip olduğunu belirtti. 2026'da ise hem akıllı telefon hem de yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) ve yapay zeka (AI) uygulamaları sayesinde daha hızlı bir büyüme beklediklerini ifade etti.
İlginç bir detay ise, şirketin 2nm sınıfı çiplerini Tayvan'ın Kaohsiung kenti yakınlarındaki Fab 22 tesisinde üretmeye başlamış olması. Daha önce N2 üretiminin, şirketin yeni küresel Ar-Ge merkezinin yanında bulunan Fab 20 tesisinde başlayacağı düşünülüyordu. Fab 20'nin ise seri üretime biraz daha geç başlaması bekleniyor.
TSMC'nin N2 tabanlı çiplerin seri üretimini tamamen yeni fabrikalarda artırması, her zaman bazı zorlukları beraberinde getirir. Dikkat çekici olan nokta, şirketin hem akıllı telefonlar hem de daha büyük 'AI' ve 'HPC' tasarımları için yeni fabrikalarda üretimi artıracak olması. Bu durum, normalde mobil ve küçük tüketici tasarımlarıyla başlayan yeni üretim nodu rampalarına göre ek karmaşıklıklar getirebilir.
N2 yetenekli iki fabrikayı aynı anda devreye almak, yeni üretim teknolojisine olan güçlü ortak ilgisinin bir sonucu olarak görülüyor. Bu durum, tüm ortaklara yeterli kapasite sunma ihtiyacını doğuruyor. Ayrıca, 2026'nın sonlarından itibaren her iki fabrika da N2'nin performans odaklı bir uzantısı olan N2P ve karmaşık AI ve HPC işlemciler için en iyi sınıf Super Power Rail teknolojisini içeren A16 için kullanılacak.
Bir yetkili, N2 ailesinin bir uzantısı olarak N2P'yi de piyasaya süreceklerini ve N2P'nin N2'ye ek olarak daha da fazla performans ve güç faydası sağlayacağını belirtti. N2P'nin 2026'nın ikinci yarısında seri üretime geçmesi planlanırken, karmaşık sinyal yolları ve yoğun güç dağıtım ağlarına sahip belirli HPC ürünleri için en uygun olan A16'nın da aynı dönemde seri üretime girmesi bekleniyor.
