TSMC представляет 1,6-нанометровый техпроцесс с улучшенной технологией распределения мощности
1,6-нанометровый технологический процесс TSMC был представлен на мероприятии компании в Санта-Кларе, Калифорния. Руководители также подробно рассказали о еще одной будущей технологии производства чипов, получившей название NanoFlex. Таким образом клиенты смогут комбинировать различные типы транзисторов в одном процессоре.
В современном чипе транзисторы расположены под сетью крошечных проводов, выполняющих три задачи. Во-первых, провода передают электричество к транзисторам, во-вторых, они передают данные между транзисторами для облегчения вычислений. И наконец, они передают тактовый сигнал — своего рода сигнал, который процессор излучает через фиксированные интервалы времени, чтобы обеспечить синхронизацию своих цепей друг с другом.
В 1,6-нанометровом узле TSMC используется другой подход к подключению микросхем. В процессорах, изготовленных с использованием этой технологии, провода, используемые для подачи электроэнергии к транзисторам, будут расположены под ними, а не над ними. Такая схема, известная «как обратная подача питания», облегчает производство более эффективных микросхем.
Одним из способов оптимизации процессоров является устранение технической проблемы, известной как падение напряжения. Это явление снижает подаваемое на транзисторы напряжение, что замедляет их работу. В TSMC заявляют, что в ее 1,6-нанометровом узле провода менее подвержены таким перепадам напряжения.
Конкурирующая корпорация Intel также реализует обратную подачу питания в своем пятинанометровом узле. По словам компании, реализация этой технологии не только оптимизирует распределение электроэнергии, но и позволяет размещать схемы чипа ближе друг к другу. В результате в процессоре можно разместить больше транзисторов, и, таким образом, повысить его вычислительную мощность.
Транзистор состоит из четырех основных компонентов: истока, стока, канала и затвора. Исток - это точка входа, через которую электричество поступает в транзистор, а сток - это выход. Канал и затвор, в свою очередь, отвечают за управление движением электронов.
Провода подачи питания, изготовленные по 1,6-нм техпроцессу TSMC, подключаются непосредственно к истоку и стоку. По словам компании, эта архитектура более сложна в изготовлении, чем другие встроенные системы подачи питания, например, такие как у Intel. TSMC заявляет, что ее решение внедрить более сложную конструкцию поможет повысить эффективность чипов клиентов.
По оценкам компании, чипы, изготовленные по 1,6-нм техпроцессу, потребуют на 15–20% меньше электроэнергии, чем кремниевые чипы предыдущего поколения. Альтернативно, клиенты могут пожертвовать некоторой энергоэффективностью ради повышения производительности. TSMC утверждает, что 1,6-нанометровый чип может обеспечить до 10% более высокую тактовую частоту при том же потреблении энергии, чем процессор предыдущего поколения.
Руководители TSMC также подробно рассказали о второй будущей технологии под названием NanoFlex. Она предоставляет возможность создавать микросхемы, сочетающие в себе несколько типов транзисторов с различной энергоэффективностью, скоростью и размерами. Такая гибкость позволит клиентам более точно согласовывать чипы производства TSMC с требованиями своих проектов.
