Eines der guten Ergebnisse der Trump-Administration war die Fokussierung auf die US-Halbleiterproduktion. Dies veranlasste die weltweit führende Foundry, TSMC, zur Eröffnung einer Chipherstellungsanlage in Phoenix, Arizona, die 2024 in Betrieb gehen soll, wobei Chips vom Band laufen, die mit dem 5-nm-Prozessknoten der Foundry hergestellt werden.
Apple und TSMC erörtern die Verlagerung der 3-nm-Chipproduktion in die USA
Einfach ausgedrückt: Je niedriger der Prozessknoten, desto kleiner die eingesetzten Transistoren Die Komponente ermöglicht es, dass mehr von ihnen in den Chip passen. Dies ist wichtig, denn je mehr Transistoren in einem Chip untergebracht sind, desto leistungsfähiger und energieeffizienter ist er normalerweise. In diesem Jahr wird Samsung Foundry 3-nm-Chips ausliefern und nächstes Jahr wird TSMC den 3-nm-A17 Bionic für das iPhone 15 Pro und iPhone 15 Ultra an Apple liefern.
Gate All Around-Transistoren werden in der 3-nm-Produktion von Samsung und in der 2-nm-Produktion von TSMC verwendet. Bildnachweis CopperPod
Als Beispiel wurde der A13 Bionic in der iPhone 11-Serie von 2019 von TSMC unter Verwendung seines 7-nm-Prozessknotens hergestellt und trägt 8,5 Milliarden Transistoren. Der A16 Bionic, der für die Stromversorgung der iPhone 14 Pro-Modelle verwendet wird, wird von TSMC unter Verwendung seines verbesserten 5-nm-Prozesses (der als 4-nm bezeichnet wird) hergestellt, und jeder Chip ist mit fast 16 Milliarden Transistoren ausgestattet. Bereits im Mai 2021 kündigte IBM an, einen 2-nm-Chip entwickelt zu haben, der „50 Milliarden Transistoren in einem Raum von etwa der Größe eines Fingernagels unterbringen kann“. Apple, auf das 25 % des Jahresumsatzes von TSMC entfallen, würde dies tun lieben es, die Chipproduktion in eine Gegend der Welt zu verlagern, die möglicherweise nicht so im Fokus von Chinas Aufmerksamkeit steht wie Taiwan. Da China versucht, in der Chipproduktion autark zu werden, besteht immer die Befürchtung, dass das Land Taiwan im Visier hat. Apple würde die hochmoderne Produktion von TSMC gerne aus Taiwan in die Vereinigten Staaten verlegen. Aber laut TechSpot, sowohl Apple als auch TSMC diskutieren über die Verlagerung der 3-nm-Produktion von TSMC in die Staaten. Dies könnte erfordern, dass TSMC einige weitere Top-Talente in die USA holt. Apple könnte schneller auf seine Chips zugreifen, wenn TSMC sie in Arizona herstellen könnte, und vielleicht könnte dies Apple von einigen Sorgen befreien, die es möglicherweise über die geopolitische Situation hat p>Offensichtlich konnte dies nicht sofort geschehen, und da die Fabrik in Arizona voraussichtlich nicht vor 2025 den Betrieb aufnehmen wird, könnte Apple zu dem Zeitpunkt, zu dem der 3-nm-Prozessknoten für die Herstellung in den Staaten verfügbar ist, die Verwendung eines 2-nm-Prozessknotens in Betracht ziehen Chip in der iPhone 17 Pro Serie. Aber wenn das Unternehmen weiterhin die in den Nicht-Pro-und Pro-Modellen verwendeten Chips unterscheidet, könnten das iPhone 17 und das iPhone 17 Plus bis 2025 in den USA hergestellte Chips verwenden.
Außerdem einer von TSMC Factories arbeitet nun an einer Möglichkeit, den Prozessknoten auf 1 nm zu reduzieren. Letzten Monat kündigte Samsung Foundry eine Roadmap für seine Chipproduktion an, die vom diesjährigen 3-nm-Prozessknoten auf 2 nm im Jahr 2025 gehen wird. Im Jahr 2027 sagt Samsung Foundry, dass sie Chips mit einem 1,4-nm-Prozessknoten produzieren wird. Intel kündigte letztes Jahr an, dass neue Technologien es ihm ermöglichen werden, bis 2025 mit TSMC und Samsung um die Prozessführerschaft zu konkurrieren.
TSMC wird nicht auf Gate-All-Around-Transistoren umsteigen, bis es mit der Auslieferung von 2-nm-Chips beginnt
Das Problem, mit dem Unternehmen wie TSMC, Samsung Foundry und Intel konfrontiert sind, besteht darin, Transistoren kleiner zu machen. Der gesamte Prozess ist äußerst komplex. Seit einigen Jahren verwenden TSMC und Samsung Foundry sogenannte FinFET-Transistoren (Fin-Shaped Field Effect). Samsung hat dieses Jahr damit begonnen, Gate-All-Around (GAA)-Transistoren zu verwenden.
Bei den GAA-Transistoren kann das Gate mit allen vier Seiten des Transistorkanals in Kontakt kommen, um ihm mehr Kontrolle über den Stromfluss zu geben (FinFET-Transistoren bedecken nur drei Seiten des Kanals), indem die Vertikale ersetzt wird Flosse mit horizontalen Stapeln aus sogenannten Nanosheets. Der GAA-Transistor, der zuerst von Samsung entwickelt wurde, kann dazu beitragen, die Transistorgröße zu reduzieren (deren Vorteile wir bereits erwähnt haben) und die Transistordichte zu verbessern, indem mehr Transistoren in einem Chip untergebracht werden können.
Die GAA-Chips ermöglichen auch die Erweiterung des Kanals im Inneren Komponente, die es dem Chip ermöglicht, schneller zu sein. Es wird auch dazu beitragen, energieeffizientere Chips zu betreiben. Denken Sie daran, dass TSMC für seine 3-nm-Produktion an FinFET festhält und GAA verwenden wird, wenn 2-nm-Chips vom Band laufen. Samsung verwendet GAA bereits für seine 3-nm-Komponenten.
