Nejmodernější výrobní procesy jsou čím dál dražší, a dokonce i cena v přepočtu na tranzistor už neklesá, takže čím dál víc asi uvidíme, že levné procesory a GPU nebudou moci použít nejnovější výrobní proces. Naštěstí TSMC chystá vedle špičkových procesů také verze se sníženou cenou. Nyní je takovou ekonomickou technologií 6nm proces, ale místo něj by brzo měla být dostupná také levnější 4nm výroba, která by mohla hodně pomoct hlavně u GPU.
N4C: Levná verze 4nm technologie
Už jsme psali o tom, že TSMC na konferenci North American Technology Symposium 2024 odhalilo budoucí 1,6nm výrobní proces A16 pro nejpokročilejší čipy, který ovšem asi bude dost drahý. S ním ale firma prezentovala také proces N4C, který je naopak zaměřený na snížení ceny.
Jde o proces odvozený od 5nm generace (N5), takže ono zlevnění je třeba chápat relativně k tomu – stále půjde o poměrně drahou výrobu. Proces N4C by měl být nadstavbou poměrně výkonné technologie N4P, ale s dalšími úpravami, které mají snížit cenu výroby určitého návrhu čipu, kde má podle TSMC úspora dosahovat až 8,5 %. Proti použití 3nm procesu, který má výrazně vyšší náklady než generace N5 a N4P (a nově N4C), bude samozřejmě cena výrazně lepší.
Hlavním faktorem tohoto zlevnění je redukce v počtu masek, které proces používá, a v počtu expozic – méně kroků při opracovávání waferu znamená větší výrobní kapacitu linky a tím nižší cenu. TSMC u procesu N4C také změnilo některá pravidla návrhu čipu a proces má přepracované standardní bloky a knihovny SRAM. Jejich úpravy pravděpodobně cílí na zmenšení plochy těchto bloků a tím i zmenšení plochy (a tedy i ceny) navrženého čipu.
Proces N4C tedy má dosahovat větší hustoty tranzistorů či menší plochy čipů, což vedle přímého zlevnění může mít i nepřímý vliv na ekonomii výroby, protože při stejném počtu defektů na waferu je (kvůli tomu, že je na waferu čipů více), menší relativní procento zmetků.
Ekonomický 4nm proces N4C
TSMC bohužel neuvádí, že by se měla zlepšit energetická efektivita, ta tedy nejspíš zůstane stejná. A není zmíněný ani výkon. Zrovna ten by ovšem ony na menší plochu a cenu optimalizované knihovny mohly i snížit. Je proto možné, že na N4C nebudou například u CPU dosažitelné tak vysoké frekvence, jako na výkonné/dražší verzi 4nm procesu N4P.
Čipy v roce 2025–2026
TSMC uvádí, že sériová výroba touto technologií začne v roce 2025. Typicky trvá několik měsíců, než se reálně nějaké produkty objeví na trhu, takže v praxi se s takovými čipy asi setkáme až v roce 2026 (ale není vyloučen asi ani rok 2025, pokud by onen začátek sériové výroby byl už někde na jeho začátku).
Touto technologií by mohly být vyráběné levnější procesory jak pro mobilní telefony, tak i pro PC, ale také levnější GPU, řadiče pro SSD a také třeba méně kritické čiplety v procesorech a GPU, které jinak třeba budou používat nejmodernější 3nm, 2nm a ještě menší technologie. Pravděpodobně by mohlo jít o technologii, která se bude používat dost široce a dlouho i po příchodu pokročilejších procesů angströmové éry.
Roadmapa procesů TSMC
Nízká cena N4C bude relativní
Jak už bylo řečeno, je třeba pamatovat, že ona redukce ceny je na bázi 5nm EUV technologie, která je sama o sobě dost drahá. Přes dostupnost levnější varianty N4C tato technologie nemusí pořád být úplně dostupná a možná stále nebude dobře použitelná pro nejlevnější produkty (například procesory do nejlevnějších notebooků).
Podle už delší dobu prosakujících zpráv kvůli tomuto AMD chystá výrobu nějakých produktů u Samsungu. Jeho ceny by asi mohly být ještě nižší než za proces N4C od TSMC.
Firma prý plánuje použít technologii Samsungu pro procesor (respektive SoC) Sonoma Valley, což bude modernější obdoba lowendového APU Mendocino, tentokrát už založená na architektuře Zen 5c. Je možné, že podobně se bude na nižší ceny snažit lákat také Intel, tlak této konkurence by snad měl vést i k nižším cenám TSMC, čehož součástí může být i proces N4C.
Zdroj: AnandTech
