TSMC A16 (1.6 nm): Alimentare pe spate și Super Power Rail

Noul TSMC A16 1.6nm: Super Power Rail pentru HPC și AI
© D. Novikov

TSMC este pe cale să prezinte noul său proces A16, cunoscut și sub denumirea de tehnologie de 1,6 nm, care reprezintă un pas important și timpuriu în ceea ce industria numește era angstrom. Mai multe detalii vor fi comunicate la Simpozionul VLSI din 2026, moment în care compania va detalia progresele majore înregistrate față de generația sa de 2 nm.

Elementul distinctiv al A16 este alimentarea prin spatele cipului. TSMC o denumește Super Power Rail (SPR). Scopul acestei soluții este de a elibera partea frontală a cipului pentru conexiunile de semnal, de a mări densitatea logică și de a reduce căderile de tensiune, sporind astfel eficiența livrării de putere. Conform TSMC, schema de contact posterior menține densitatea porților, suprafața matriței și flexibilitatea dimensiunii tranzistorilor la același nivel cu alimentarea tradițională din partea frontală.

A16 folosește tranzistori de tip nanosheet îmbunătățiți, introduși inițial în nodul N2. Față de N2P, noua tehnologie promite o creștere a vitezei cu 8–10% la aceeași tensiune sau o reducere a consumului cu 15–20% la aceleași performanțe. Densitatea cipului ar urma să crească cu până la 10% (1,10x), incluzând progrese atât la densitatea logică, cât și la cea a memoriei SRAM.

TSMC consideră că A16 va fi o soluție foarte potrivită pentru computingul de înaltă performanță (HPC), datorită rutării complexe a semnalelor și rețelelor dense de alimentare. Astfel, nodul devine relevant pentru viitoarele cipuri HPC, acceleratoarele AI și alte soluții care necesită o combinație de performanță ridicată, eficiență energetică și integrare avansată.

Producția în masă a A16 este planificată pentru trimestrul al patrulea din 2026, deși primele produse comerciale vor apărea probabil mai târziu, în intervalul 2027–2028. Nodul completează portofoliul mai larg al TSMC, care include A14, A13 și A12. A13 este conceput ca o versiune miniaturizată a A14, cu economii de suprafață de circa 6% și urmând să intre în producție până în 2029. În paralel, A12 este gândit ca o extensie a A14, care integrează tehnologia Super Power Rail.

Evoluția acestor noduri este crucială, într-un context în care cererea de cipuri AI explodează, iar TSMC își extinde capacitățile de producție. În același timp, presiunea concurențială crește: Intel folosește deja alimentarea pe spate în nodul 18A și pregătește viitoarele noduri, cum ar fi 18A-P și 14A, alături de tehnici avansate de ambalare, precum EMIB. Pentru TSMC, lansarea A16 înseamnă o încercare de a-și păstra poziția de lider în tehnologia semiconductorilor de ultimă generație în următoarea etapă a cursei tehnologice.