Teknoloji dünyasının dev isimlerinden TSMC, yeni nesil üretim süreci A14 (1.4nm sınıfı) hakkında önemli bilgiler paylaştı. Şirketin son kazanç toplantısında yapılan açıklamalar, bu yeni teknolojinin gelişiminde kaydedilen hızlı ilerlemeyi ve özellikle akıllı telefonlar ile yapay zeka ve yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) alanlarındaki güçlü müşteri ilgisini gözler önüne seriyor.
TSMC'nin CEO'su C.C. Wei, yaptığı sunumda A14 teknolojisi gelişiminin programa uygun ilerlediğini ve beklentilerin üzerinde olduğunu belirtti. Wei, “Dahili ürün benzeri testlerde cihaz performansında %90'a yakın, 256Mb SRAM verimliliğinde ise %90'a yakın sonuçlar elde edildi” dedi.
2028'in ikinci yarısında seri üretime geçmesi beklenen A14, performans ve verimlilik artışları konusunda hızlı bir ivme yakalamış durumda. Nisan ayında şirket, üretim sürecinin hedef transistör performansında %85'in üzerinde, 256Mb SRAM verimliliğinde ise %80'in üzerinde başarıya ulaştığını duyurmuştu. Aradan geçen yaklaşık üç ayda bu rakamların %90'a yaklaşması, cihaz performansında yaklaşık %5'lik bir artış ve SRAM verimliliğinde ise %10'luk bir ilerleme anlamına geliyor.
Karşılaştırma yapmak gerekirse, TSMC'nin bir önceki nesil N2 süreci, Nisan 2023'te benzer bir aşamada hedef cihaz performansının %80'inden fazlasına ve 256Mb SRAM test çipinde %50'nin üzerinde verimliliğe ulaşmıştı. Nisan 2024'e gelindiğinde ise N2 süreci hedef cihaz performansının %90'ından fazlasına ve %80'in üzerinde SRAM verimliliğine ulaşmıştı. Gelişim yörüngeleri doğrudan karşılaştırılamasa da, bu rakamlar A14'ün gelişiminin, N2'ye kıyasla benzer aşamalarda çok daha hızlı olgunlaştığını gösteriyor.
A14'ün bu kadar hızlı ilerlemesinin ve N2'nin benzer aşamalardaki nispeten yavaş olgunlaşmasının temel nedenlerinden biri, TSMC'nin gate-all-around (GAA) nano-levha transistörlerle artan deneyimi olarak görülüyor. 2023'te şirket, GAA nano-levha transistörlerin üretimi konusunda henüz yeterli deneyime sahip değildi ve N2, bu yapıyı benimseyen ilk üretim teknolojisiydi. Buna karşılık A14, TSMC'nin 2. Nesil GAA cihazlarını kullanıyor. Bu durum, N2'nin geliştirilmesi ve hayata geçirilmesi sırasında biriken transistör tasarımı iyileştirmelerinden, süreç iyileştirmelerinden ve üretim uzmanlığından faydalanılmasını sağlıyor.
TSMC'nin A14 sürecinde birçok verimlilik sınırlayıcısını ortadan kaldırdığı düşünülüyor. Ancak, yüksek bir 256Mb SRAM verimliliğinin, yalnızca düşük kusur yoğunluğunu ve yüksek derecede tekrarlayan bir test yapısı üzerinde iyi bir süreç tekdüzeliğini gösterdiğini, ticari bir işlemcinin işlevsel veya parametrik verimliliğini doğrudan temsil etmediğini belirtmekte fayda var.
Bununla birlikte, seri üretime başlanmasına yaklaşık 2.5 yıl kala elde edilen %90'a yakın cihaz performansı ve %90'a yakın 256Mb SRAM verimliliği, TSMC'nin A14 sürecini N2'nin ilerisinde konumlandırıyor. Bu ilerleme, müşteri tasarımları hazır olduğunda TSMC'nin A14 ile yüksek hacimli üretime beklenenden erken başlamasına veya daha alışılagelmişin üzerinde işlevsel ve parametrik verimlilikle üretime başlamasına olanak tanıyabilir.
Müşteri tasarımlarının hazır olma durumuna bakıldığında, Wei, müşterilerin A14 tasarımlarını beklenenden önce tamamlamak için çalıştıklarını ve bunun olumlu bir işaret olduğunu belirtti. Ayrıca, A14'ün Super Power Rail arka güç dağıtımına sahip olmamasına rağmen (A12, 2019'un ikinci yarısında SPR'ye sahip olacak), yalnızca istemci işlemcileri tarafından değil, aynı zamanda yapay zeka/HPC uygulamaları tarafından da benimsenmesi dikkat çekici.
Wei, “Akıllı telefon ve HPC/yapay zeka uygulamalarında güçlü bir müşteri ilgisi ve etkileşimi gözlemliyoruz. Müşterilerin yeni tasarımları devam ediyor ve beklenenden daha hızlı ilerliyor” dedi.
A14, TSMC'nin 2. Nesil GAA nano-levha transistörlerini yeni bir standart hücre mimarisiyle birleştiren ve performans, güç verimliliği ile transistör yoğunluğunu artıran yeni nesil üretim teknolojisidir. N2 ile karşılaştırıldığında, TSMC, A14'ün aynı güç ve transistör sayısında %10-15 daha fazla performans sunmasını veya aynı frekans ve karmaşıklıkta güç tüketimini %25-30 azaltmasını bekliyor. Bu üretim sürecinin, karışık tasarımlar için transistör yoğunluğunu yaklaşık %20, mantıksal tasarımlar için ise %23 artırması öngörülüyor.
