TSMC A16: Alles zum neuen 1,6-nm-Prozess mit rückseitiger Stromversorgung

TSMC A16: Der neue 1,6-nm-Prozess mit Super Power Rail
© D. Novikov

TSMC bereitet die Vorstellung seines neuen A16-Prozesses vor – auch als 1,6-nm-Technologie bezeichnet. Damit macht das Unternehmen einen bedeutenden Schritt in die sogenannte Angström-Ära. Weitere Details will der Halbleiterhersteller auf dem VLSI Symposium 2026 präsentieren; dort sollen die Fortschritte gegenüber der 2-nm-Generation im Detail erläutert werden.

Das wichtigste Merkmal von A16 ist die rückseitige Stromversorgung. TSMC vermarktet sie als Super Power Rail (SPR). Dieses Konzept hat zum Ziel, die Vorderseite des Chips für Signalverbindungen freizuhalten, die Logikdichte zu steigern und Spannungsabfälle zu verringern – was insgesamt die Effizienz der Stromversorgung verbessert. Nach Angaben von TSMC bleibt beim rückseitigen Kontaktschema die Gate-Dichte, die Chipfläche und die Flexibilität bei der Transistorbreite auf dem Niveau der herkömmlichen vorderseitigen Stromversorgung erhalten.

A16 setzt auf weiterentwickelte Nanosheet-Transistoren, die bereits im N2-Knoten eingeführt wurden. Im Vergleich zu N2P soll die neue Technik eine um 8 bis 10 Prozent höhere Geschwindigkeit bei gleicher Spannung ermöglichen – oder bei gleicher Performance den Stromverbrauch um 15 bis 20 Prozent senken. Die Chipdichte soll Herstellerangaben zufolge um den Faktor 1,1 steigen, was sowohl Zugewinne bei der Logik- als auch der SRAM-Dichte einschließt.

TSMC sieht A16 vor allem im Hochleistungsrechnen stark positioniert. Der komplexe Signalverlauf und die dichten Stromversorgungsnetze machen den Knoten attraktiv für künftige HPC-Chips, KI-Beschleuniger und andere Lösungen, bei denen hohe Leistung, Energieeffizienz und eine enge Integrationsdichte gefragt sind.

Die Massenfertigung von A16 soll im vierten Quartal 2026 anlaufen. Die ersten kommerziellen Produkte werden allerdings erst später, etwa im Zeitraum 2027 bis 2028, erwartet. Der Knoten ergänzt das breitere TSMC-Portfolio, das bereits A14, A13 und A12 umfasst. A13 ist als Die-Shrink von A14 geplant, soll circa sechs Prozent Fläche einsparen und bis 2029 in Produktion gehen. A12 wiederum ist als Erweiterung von A14 ausgelegt und integriert die Super Power Rail.

Die Weiterentwicklung dieser Fertigungsknoten ist angesichts der steigenden Nachfrage nach KI-Chips und des Ausbaus der Produktionskapazitäten von TSMC von hoher Bedeutung. Gleichzeitig nimmt der Wettbewerbsdruck zu: Intel setzt in seinem 18A-Knoten bereits auf rückseitige Stromversorgung und arbeitet an künftigen Knoten wie 18A-P und 14A sowie an fortschrittlichen Packaging-Techniken wie EMIB. Für TSMC ist die Einführung von A16 daher der Versuch, in der nächsten Runde des technologischen Wettlaufs die Führung in der Spitzen-Halbleitertechnik zu verteidigen.