TSMC A16 – technologia 1,6 nm z Super Power Rail

TSMC szykuje się do odsłonięcia procesu A16, nazywanego też technologią 1,6 nm. To znaczący, wczesny krok w erę angstremów – jak określa ją branża. Więcej informacji firma przekaże na sympozjum VLSI w 2026 roku, gdzie szczegółowo porówna postęp względem generacji 2 nm.

Największą nowością w A16 jest doprowadzenie zasilania od spodu układu – TSMC nazywa to Super Power Rail, w skrócie SPR. Dzięki temu przednia strona chipa zostaje uwolniona dla sygnałów, rośnie gęstość logiki, a spadki napięcia są mniejsze, co poprawia sprawność zasilania. Jak podaje TSMC, tylne styki utrzymują gęstość bramek, wymiary matrycy i elastyczność szerokości tranzystorów na poziomie znanym z tradycyjnego zasilania z przodu.

A16 stawia na ulepszone tranzystory nanopłytkowe, które po raz pierwszy pojawiły się w węźle N2. Względem N2P nowa technologia ma przynieść o 8–10% wyższą prędkość przy tym samym napięciu lub o 15–20% niższy pobór mocy przy tej samej wydajności. Gęstość upakowania chipa ma wzrosnąć maksymalnie o 10% (współczynnik 1,10), co obejmuje zarówno logikę, jak i pamięć SRAM.

TSMC przewiduje, że A16 szczególnie dobrze sprawdzi się w obliczeniach wysokowydajnych (HPC) ze względu na skomplikowane prowadzenie ścieżek sygnałowych i gęste siatki zasilające. Tym samym węzeł ten wpisuje się w potrzeby przyszłych układów HPC, akceleratorów AI i innych rozwiązań wymagających kompromisu między wydajnością, energooszczędnością a ciasną integracją.

Masowa produkcja A16 ma ruszyć w czwartym kwartale 2026 roku, choć pierwsze komercyjne produkty pojawią się prawdopodobnie później – w latach 2027–2028. Węzeł ten uzupełnia szersze portfolio TSMC, w skład którego wchodzą także A14, A13 i A12. A13 jest pomyślany jako zmniejszenie matrycy A14 – obniżka powierzchni o około 6% i wejście do produkcji około 2029 roku. Z kolei A12 ma być rozszerzeniem A14 wyposażonym w Super Power Rail.

Postęp w tych węzłach nabiera znaczenia w obliczu rosnącego popytu na układy AI i rozbudowy mocy produkcyjnych TSMC. Jednocześnie rośnie presja konkurencyjna: Intel już stosuje zasilanie od spodu w swoim węźle 18A i rozwija kolejne, jak 18A-P czy 14A, a także zaawansowane pakowanie, np. EMIB. Dla TSMC wdrożenie A16 to próba utrzymania przewagi w najnowocześniejszych technologiach półprzewodnikowych w kolejnym etapie wyścigu.