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TSMC para implementar transistores de portões em volta (GAAFET) nos nós de 2 nm até 2023

O projeto do transistor GAAFET (Fonte de imagem: Anandtech)
O projeto do transistor GAAFET (Fonte de imagem: Anandtech)
A TSMC surpreendeu a todos quando anunciou que seus nós de 3 nm não utilizarão transistores GAAFET. Enquanto isso, as fundições de Taiwan decidiram acelerar a liberação dos nós de 2 nm, que finalmente adotarão o projeto GAAFET. Ainda assim, os nós N2 só estarão operacionais em meados de 2023, permitindo que a Samsung consiga a borda com seus nós GAAFET de 3 nm até o final de 2021. Apesar desta vantagem, a TSMC está confiante de que a Samsung não receberá muitas encomendas para o nó de 3 nm devido ao baixo rendimento.
Bogdan Solca, 🇺🇸 🇫🇷 ...
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A TSMC anunciou recentemente seus planos para os nós de 3 nm que devem iniciar a produção em massa até 2H 2022, e parecia que a empresa de Taiwan ainda estava relutante em adotar os transístores FET de portões. Isto permitiria à Samsung ser potencialmente a primeira fundição a trazer as novas estruturas de transistores para o mercado no final de 2021 com seus nós de 3 nm que, segundo se diz, implementariam o projeto GAAFET. A Samsung pode estar se apressando aqui e os rendimentos podem se tornar parciais, mas fontes da indústria citadas pela DigiTimes afirmam que a TSMC também está acelerando o desenvolvimento de seu nó de 2 nm a fim de torná-lo operacional antes do previsto (agora planejado para meados de 2023). Estes nós de 2 nm finalmente darão o salto para os transistores GAAFET, dizem as fontes.

Os transistores FinFET logo atingirão seus limites físicos, e tudo abaixo de 3 nm precisa adotar um novo design de transistor. O GAAFET parece ser a única solução viável neste momento, embora os cientistas tenham descoberto que os grafenos de carbono também poderiam funcionar. A Intel tentou implementar o GAAFET para suas CPUs de 7 nm inicialmente programadas para lançamento no próximo ano, mas os rendimentos foram severamente afetados e o processo precisava ser simplificado e adiado para 2023. TSMC e Samsung alertaram a Intel que a tecnologia GAAFET ainda não está pronta para a produção em massa, mas isto não impediu a Samsung de empurrar o lançamento de seus nós GAAFET de 3 nm para o final de 2021.

As fontes da DigiTime também sugerem que o plano da Samsung de ultrapassar a TSMC com os nós GAAFET de 3 nm pode falhar. Isto pode acontecer porque os nós da Samsung são historicamente conhecidos por obterem rendimentos mais baixos em comparação com o TSMC, portanto, mesmo que a Samsung possa ter os nós GAAFET operacionais no final de 2021, a capacidade de produção provavelmente acabará sendo altamente restrita, levando ao aumento dos preços de produção, o que não seria muito atrativo para clientes como a Qualcomm, MediaTek etc. Além disso, a Apple garantiu acordos exclusivos de produção e P&D com a TSMC até os nós de 2 nm.3 nm nodes to late 2021.

DigiTime's sources also suggest that Samsung’s plan to overtake TSMC with the 3 nm GAAFET nodes may fail. This could happen because Samsung’s nodes are historically known to get poorer yields compared to TSMC, so, even though Samsung may have the GAAFET nodes operational in late 2021, the production capacities will probably end up highly restricted, leading to increased production prices, which would not be too appealing to clients like Qualcomm, MediaTek etc. Additionally, Apple secured exclusive production and R&D agreements with TSMC up to the 2 nm nodes.

Comparação de projeto de transistor (Fonte de imagem: Anandtech)
Comparação de projeto de transistor (Fonte de imagem: Anandtech)
Bogdan Solca
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Stefan Hinum
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Bogdan Solca, 2020-09-23 (Update: 2020-09-23)