Danny Weber
TSMC:n A16-prosessi (1,6 nm) tuo Super Power Rail -takapuolen tehonsyötön. Uusi nanosheet-teknologia parantaa suorituskykyä ja energiatehokkuutta vuodesta 2026.
TSMC on julkistamassa uuden A16-prosessinsa – tunnetaan myös 1,6 nanometrin teknologiana – mikä on merkittävä varhainen askel kohti niin kutsuttua ångström-aikakautta. Lisätietoja jaetaan vuoden 2026 VLSI-symposiumissa, jossa yritys aikoo kertoa tarkemmin keskeisistä edistysaskelista verrattuna 2 nanometrin sukupolveen.
A16:n erottuvin piirre on takapuolelta tapahtuva tehonsyöttö, jota TSMC kutsuu Super Power Railiksi (SPR). Ratkaisun tarkoituksena on vapauttaa sirun etupuoli signaaliyhteyksille, lisätä logiikkatiheyttä ja vähentää jännitehäviötä – kaikki parantaa tehonsyötön hyötysuhdetta. TSMC:n mukaan takapuolen kontaktirakenne säilyttää porttitiheyden, sirualan ja transistorien leveyden joustavuuden samalla tasolla kuin perinteinen etupuolen tehonsyöttö.
A16 hyödyntää kehittyneitä nanosheet-transistoreita, jotka esiteltiin ensi kertaa N2-solussa. Verrattuna N2P:hen uuden teknologian pitäisi tarjota 8–10 prosentin nopeusparannus samalla jännitteellä tai 15–20 prosentin virrankulutuksen pudotus samalla suorituskyvyllä. Sirutiheyden luvataan kasvavan jopa 1,10-kertaiseksi, mikä kattaa parannukset sekä logiikka- että SRAM-tiheydessä.
TSMC uskoo A16:n sopivan erinomaisesti suurteholaskentaan (HPC) sen monimutkaisten signaalireititysten ja tiheiden tehonsyöttöverkkojen ansiosta. Tämä tekee solusta houkuttelevan tuleville HPC-siruille, tekoälykiihdyttimille ja muille ratkaisuille, jotka vaativat yhdistelmän korkeaa suorituskykyä, energiatehokkuutta ja tiivistä integraatiota.
A16:n massatuotanto alkaa vuoden 2026 viimeisellä neljänneksellä, vaikka kaupalliset tuotteet saapuvat markkinoille todennäköisesti vasta vuosina 2027–2028. Solu täydentää TSMC:n laajaa prosessivalikoimaa, johon kuuluvat A14, A13 ja A12. A13 on suunniteltu A14:n kutistusversioksi, joka pienentää pinta-alaa noin 6 prosenttia ja tulee tuotantoon vuonna 2029. A12 puolestaan on A14:n laajennus, johon on lisätty Super Power Rail.
Näiden solujen kehitys on tärkeää, kun tekoälysirujen kysyntä kasvaa nopeasti ja TSMC laajentaa tuotantokapasiteettiaan. Kilpailu kuitenkin kiristyy: Intel käyttää jo takapuolen tehonsyöttöä 18A-solussaan ja vie eteenpäin tulevia solujaan, kuten 18A-P:tä ja 14A:ta, sekä edistynyttä EMIB-pakkausteknologiaa. TSMC:lle A16:n markkinoille tuominen on yritys säilyttää johtoasemansa huippuluokan puolijohdeteknologiassa seuraavassa kilpailuvaiheessa.
© D. Novikov