بر اساس به‌روزرسانی شرکت TSMC که در کنفرانس مالی این هفته ارائه شد، فرآیند ساخت A14 (کلاس 1.4 نانومتری) این شرکت در سه ماه گذشته پیشرفت چشمگیری داشته و در همان مرحله از توسعه، بسیار جلوتر از N2 است. این فناوری همچنین با علاقه و مشارکت قوی مشتریان در هر دو حوزه گوشی‌های هوشمند و کاربردهای هوش مصنوعی/HPC مواجه شده است.

سی.سی. وی، مدیرعامل TSMC، در کنفرانس مالی با تحلیلگران و سرمایه‌گذاران گفت: «توسعه فناوری A14 طبق برنامه پیش می‌رود و به خوبی در حال پیشرفت است. نمونه اولیه محصول داخلی، عملکرد دستگاهی نزدیک به 90 درصد و بازده SRAM 256 مگابیت نزدیک به 90 درصد را نشان داده است.»

A14 — که انتظار می‌رود در نیمه دوم سال 2028 وارد تولید انبوه شود — از نظر بهبود عملکرد و بازدهی، پیشرفت سریعی دارد. در آوریل امسال، این شرکت فاش کرد که این گره تولیدی به بیش از 85 درصد عملکرد ترانزیستور هدف و بیش از 80 درصد بازده SRAM 256 مگابیت دست یافته است. تقریباً سه ماه بعد، هر دو رقم به 90 درصد نزدیک می‌شوند که نشان‌دهنده افزایش حدود 5 درصدی در عملکرد دستگاه و تقریباً 10 درصدی در بازده SRAM است.

برای مقایسه، N2 شرکت TSMC در آوریل 2023 بیش از 80 درصد از عملکرد دستگاه هدف خود و بیش از 50 درصد بازدهی را در یک تراشه آزمایشی SRAM 256 مگابیت نشان داد. تا آوریل 2024، این فرآیند به بیش از 90 درصد از عملکرد دستگاه هدف و بیش از 80 درصد بازده SRAM پیشرفت کرده بود. در حالی که مسیرهای توسعه مستقیماً قابل مقایسه نیستند، این ارقام نشان می‌دهند که A14 به طور قابل توجهی سریع‌تر از N2 در مرحله مشابه توسعه، به بلوغ می‌رسد.

پیشرفت بسیار سریع A14 در مقایسه با بلوغ نسبتاً کند N2 در مراحل مشابه توسعه، احتمالاً حداقل تا حدی به تجربه رو به رشد TSMC با ترانزیستورهای نانوشیت Gate-All-Around (GAA) نسبت داده می‌شود. در سال 2023، این شرکت به سختی تجربه کافی در تولید ترانزیستورهای نانوشیت GAA داشت، زیرا N2 اولین فناوری فرآیند آن بود که چنین ساختاری را به کار می‌گرفت. در مقابل، A14 بر نسل دوم دستگاه‌های GAA شرکت TSMC متکی است، بنابراین احتمالاً می‌تواند از بهبودهای طراحی ترانزیستور، اصلاحات فرآیند و تخصص تولیدی که در طول توسعه و راه‌اندازی N2 انباشته شده است، بهره‌مند شود.

به نظر می‌رسد TSMC احتمالاً بسیاری از محدودیت‌های بازدهی را با A14 و N2 از بین برده است، اگرچه باید در نظر داشت که بازده بالای SRAM 256 مگابیت تنها نشان‌دهنده چگالی نقص به اندازه کافی پایین و یکنواختی خوب فرآیند در یک ساختار آزمایشی بسیار تکراری است، اما مستقیماً نماینده بازده عملکردی یا پارامتریک یک پردازنده تجاری نیست.

با این حال، عملکرد دستگاهی نزدیک به 90 درصد و بازده SRAM 256 مگابیت نزدیک به 90 درصد، در حالی که حدود 2.5 سال تا شروع تولید انبوه مورد انتظار باقی مانده است، پیشرفت A14 شرکت TSMC را بسیار جلوتر از N2 قرار می‌دهد. چنین پیشرفتی به طور بالقوه می‌تواند TSMC را قادر سازد تا تولید انبوه (HVM) با استفاده از A14 را زودتر از موعد مقرر آغاز کند، مشروط بر اینکه طرح‌های مشتری آماده باشند، یا HVM را با بازده‌های عملکردی و پارامتریک بهتر از حد معمول آغاز کند.

در مورد آمادگی طراحی مشتری، وی اشاره کرد که مشتریان تلاش می‌کنند تا طرح‌های A14 خود را زودتر از موعد مقرر نهایی کنند، که نشانه خوبی است. همچنین جالب است بدانید که با وجود اینکه A14 فاقد سیستم تامین برق پشتی Super Power Rail است (A12 در نیمه دوم سال 2019 SPR را به دست خواهد آورد)، قرار است نه تنها توسط پردازنده‌های مشتری، بلکه توسط کاربردهای هوش مصنوعی/HPC نیز مورد استفاده قرار گیرد.

وی گفت: «ما شاهد سطح بالایی از علاقه و مشارکت مشتریان در هر دو کاربرد گوشی‌های هوشمند و HPC/AI هستیم و فعالیت‌های جدید طراحی مشتری در حال انجام و جلوتر از برنامه است.»

A14 فناوری فرآیند نسل بعدی TSMC است که ترانزیستورهای نانوشیت GAA نسل دوم این شرکت را با یک معماری سلول استاندارد جدید ترکیب می‌کند تا عملکرد، بهره‌وری انرژی و چگالی ترانزیستور را بهبود بخشد. در مقایسه با N2، شرکت TSMC انتظار دارد A14 در همان توان و تعداد ترانزیستور، 10 تا 15 درصد افزایش عملکرد ارائه دهد، یا مصرف انرژی را در همان فرکانس و پیچیدگی 25 تا 30 درصد کاهش دهد. همچنین پیش‌بینی می‌شود که این گره، چگالی ترانزیستور را برای طرح‌های ترکیبی حدود 20 درصد و برای منطق 23 درصد افزایش دهد.