На прошедшем технологическом симпозиуме TSMC поделилась информацией о своих 3-нм техпроцессах, как текущих, так и будущих. Технология N3E применяется в серийном производстве с четвёртого квартала 2023 года, а в 2024 году TSMC запустит в массовое производство N3P. Техпроцесс будет совместим с инструментами и оборудованием N3E и улучшит выход годных чипов. Ожидается, что N3P станет доминирующим 3-нм техпроцессом благодаря его универсальности, улучшенной производительности и энергоэффективности при более низкой стоимости.

N3E уже находится в массовом производстве, и TSMC сообщает об отличных показателях выхода годных чипов для этого 3-нм техпроцесса второго поколения. По данным компании, плотность дефектов D0 у N3E на том же уровне, что и у 5-нм техпроцесса N5. Это значительное достижение, учитывая дополнительные сложности, связанные с разработкой последнего, еще более совершенного поколения технологии FinFET. Лидеры индустрии, такие как Apple, недавно выпустившая процессор M4, смогут быстрее внедрить преимущества нового технологического узла.

Техпроцесс N3E компании TSMC является упрощенной версией N3B. В N3E сокращено использование слоев литографии с применением ультрафиолетового излучения (EUV) и не используется двойное экспонирование. Благодаря этому производство становится немного дешевле, а в некоторых случаях даже повышается выход годных чипов. Однако за это приходится платить снижением плотности размещения транзисторов.

В то время как оригинальный N3B имел ограниченный круг применения и использовался в основном Apple, его наследник N3E позиционируется как более универсальный техпроцесс. TSMC ожидает, что N3E будет востребован широким спектром клиентов, включая многих крупных разработчиков чипов.

N3P уже завершил весь квалификационный цикл испытаний. Компания прогнозирует, что выход годной продукции N3P будет сопоставим с N3E. Благодаря применению оптической усадки техпроцесс N3P позволяет разработчикам процессоров либо повысить производительность на 4% при тех же токах утечки, либо снизить энергопотребление на 9% при тех же тактовых частотах. Кроме того, N3P на 4% увеличивает плотность транзисторов для микросхем смешанного типа. TSMC определяет их как процессоры, состоящие на 50% из логических схем, на 30% из SRAM и на 20% из аналоговых схем.

N3P — это дальнейшее развитие N3E, поэтому он полностью совместим со своим предшественником по нескольким ключевым аспектам, включая IP-блоки, правила технологических процессов, а также инструменты разработки и методологии электронного проектирования (EDA). TSMC ожидает, что большинство новых проектов микросхем будут использовать именно N3P, а не N3E или N3. Такой выбор вполне логичен, поскольку N3P предлагает более высокую производительность при меньших затратах.