TSMC tiết lộ công nghệ 1.4NM: Transitor GAA thế hệ thứ 2, lợi thế nút đầy đủ, đến vào năm 2028
TSMC đã công bố công nghệ sản xuất A14 1.4nm, hứa hẹn mang lại hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và mật độ transistor tốt hơn so với quy trình N2 2nm. Tại Hội nghị Công nghệ Bắc Mỹ 2025, công ty cho biết công nghệ mới sẽ sử dụng transistor nanosheet GAA thế hệ 2 và cung cấp tính linh hoạt hơn với công nghệ NanoFlex Pro.
TSMC dự kiến A14 sẽ bắt đầu sản xuất đại trà vào năm 2028, nhưng không có tính năng cung cấp điện từ mặt sau. Phiên bản A14 có tính năng này dự kiến ra mắt vào năm 2029. A14 là công nghệ silicon tiên tiến thế hệ tiếp theo. Theo Kevin Zhang, A14 cải thiện tốc độ lên đến 15%, giảm tiêu thụ điện 30% và mật độ logic đạt 1.
Công nghệ A14 của TSMC sử dụng bóng bán dẫn nanosheet GAAFET thế hệ thứ hai và kiến trúc tế bào tiêu chuẩn mới, mang lại nhiều lợi thế về hiệu suất, công suất và khả năng mở rộng. TSMC kỳ vọng A14 sẽ cải thiện hiệu suất từ 10 đến 15% với cùng mức công suất và độ phức tạp, giảm tiêu thụ điện năng từ 25 đến 30% ở cùng tần số và số lượng bóng bán dẫn, cũng như tăng mật độ bóng bán dẫn từ 20 đến 23% cho thiết kế vi mạch hỗn hợp so với N2.
Do A14 là một node hoàn toàn mới, nó sẽ cần các IP, tối ưu hóa và phần mềm EDA mới hơn so với N2P, vốn tận dụng IP N2, cũng như A16, là N2P với việc cung cấp điện từ phía sau. Các cải tiến PPA được quảng cáo của công nghệ quy trình mới của TSMC so với N2P như sau: A16 so với N2P, N2X so với N2P, A14 so với N2, và A14 SPR so với N2:
Chip density được TSMC công bố bao gồm 50% logic, 30% SRAM và 20% analog, với cùng diện tích và tốc độ. Intel cung cấp thông tin về công nghệ fab 18A thế hệ tiếp theo với hiệu suất cao hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn và mật độ cao hơn. So với quy trình N2 của TSMC, Intel nhanh hơn nhưng TSMC có mật độ chip dày hơn. Khác với A16 và tương tự như N2, A14 thiếu mạng lưới cung cấp điện phía sau Super Power Rail (SPR), điều này cho phép công nghệ nhắm vào các ứng dụng không có lợi ích rõ ràng từ BSPDN, mặc dù điều này tốn thêm chi phí.
Có nhiều ứng dụng khách hàng, biên và chuyên biệt có thể tận dụng hiệu suất cao hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn và mật độ bóng bán dẫn của bóng bán dẫn nanosheet GAA thế hệ 2 của TSMC, mà không cần hệ thống cấp điện dày đặc, vẫn sử dụng mạng cấp điện truyền thống ở mặt trước. Công nghệ này cũng bao gồm công nghệ NanoFlex Pro, cho phép các nhà thiết kế tối ưu hóa sản phẩm của họ một cách linh hoạt để đạt được hiệu suất năng lượng tối ưu.
Công nghệ này sẽ được sản xuất vào năm 2028. Phiên bản đầu tiên không có đường cấp điện ở mặt sau. TSMC hiểu nhu cầu của khách hàng phát triển ứng dụng hiệu suất cao, nên dự kiến sẽ cung cấp A14 với hệ thống cấp điện SPR vào năm 2029. Hiện tại, công ty chưa công bố tên chính xác của công nghệ quy trình, nhưng có thể dự đoán nó sẽ được gọi là A14P, theo cách đặt tên truyền thống của TSMC.
Trong tương lai, dự kiến A14 sẽ có các phiên bản hiệu suất tối đa A14X và phiên bản tối ưu chi phí A14C sau năm 2029. Một trong những lợi thế chính của công nghệ quy trình A14 của TSMC là kiến trúc NanoFlex Pro, cho phép các nhà thiết kế chip điều chỉnh cấu hình transistor để đạt được hiệu suất tối ưu cho các ứng dụng cụ thể. Với FinFlex không Pro, các nhà phát triển có thể kết hợp các ô từ các thư viện khác nhau để tối ưu hóa hiệu suất, năng lượng và diện tích.
TSMC chưa công bố chi tiết kỹ thuật cụ thể phân biệt giữa NanoFlex và NanoFlex Pro, vì vậy chúng ta chỉ có thể suy đoán liệu phiên bản mới có cho phép kiểm soát chi tiết hơn về tế bào hoặc transistor, hoặc có cung cấp các thuật toán và cải tiến phần mềm tốt hơn để tối ưu hóa các lựa chọn ở cấp độ transistor hay không. Mục tiêu của TSMC là sản xuất chip trên công nghệ A14 vào năm 2028, nhưng họ chưa cho biết sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào nửa đầu hay nửa sau của năm.
Xét rằng A16 và N2P sẽ bắt đầu HVM vào nửa cuối năm 2026, với chip có mặt trên thị trường trong năm 2026, chúng tôi cảm thấy A14 dự kiến sẽ ra mắt vào nửa đầu năm 2028, nhằm phục vụ các ứng dụng của khách hàng vào nửa cuối năm đó.
Nguồn: www.tomshardware.com/tech-industry/tsmc-unveils-1-4nm-technology-2nd-gen-gaa-transistors-full-node-advantages-coming-in-2028