Een van de goede dingen die uit de regering-Trump naar voren kwamen, was een focus op de productie van halfgeleiders in de VS. Dit leidde ertoe dat’s werelds beste gieterij, TSMC, een fabriek voor het maken van chips opende in Phoenix, Arizona, die naar verwachting in 2024 online zal komen, waarbij chips van de lijn rollen die zijn vervaardigd met behulp van het 5nm-procesknooppunt van de gieterij.
Apple en TSMC bespreken het verplaatsen van de productie van 3nm-chips naar de VS
Simpel gezegd, hoe lager het procesknooppunt, hoe kleiner de transistors die worden gebruikt in het onderdeel waardoor er meer in de chip passen. Dit is belangrijk, want hoe hoger het aantal transistors in een chip, hoe krachtiger en energiezuiniger deze doorgaans is. Dit jaar levert Samsung Foundry 3nm-chips en volgend jaar levert TSMC de 3nm A17 Bionic aan Apple voor de iPhone 15 Pro en iPhone 15 Ultra.
Gate All Around-transistors zullen worden gebruikt voor Samsung’s 3nm-productie en TSMC’s 2nm-productie. Image Credit CopperPod
Als voorbeeld, de A13 Bionic die in de iPhone 11-serie uit 2019 werd gevonden, werd gemaakt door TSMC met behulp van zijn 7nm-procesknooppunt en bevat 8,5 miljard transistors. De A16 Bionic die wordt gebruikt om de iPhone 14 Pro-modellen van stroom te voorzien, is gemaakt door TSMC met behulp van het verbeterde 5nm-proces (dat 4nm wordt genoemd) en elke chip is uitgerust met bijna 16 miljard transistors. In mei 2021 kondigde IBM aan dat het een 2nm-chip had ontwikkeld die”50 miljard transistors zou kunnen passen in een ruimte die ongeveer zo groot is als een vingernagel”. houden ervan om de chipproductie te verplaatsen naar een deel van de wereld dat niet zo potentieel een aandachtspunt van China is als Taiwan. Nu China zelfvoorzienend wil worden in de productie van chips, is er altijd de angst dat het land zijn zinnen heeft gezet op Taiwan. Apple zou graag de geavanceerde productie van TSMC vanuit Taiwan naar de Verenigde Staten verplaatsen. Zoals we al zeiden, wordt verwacht dat de Amerikaanse faciliteit van TSMC 5nm-chips zal uitbrengen. Maar volgens TechSpot, zowel Apple als TSMC bespreken het verplaatsen van de 3nm-productie van TSMC naar de Verenigde Staten. Dit zou ertoe kunnen leiden dat TSMC wat meer toptalent naar de VS moet halen. Apple zou sneller toegang hebben tot zijn chips als TSMC ze in Arizona zou kunnen produceren en misschien zou dit Apple een deel van de bezorgdheid over de geopolitieke situatie kunnen wegnemen.
Natuurlijk kon dit niet meteen gebeuren, en aangezien de fabriek in Arizona naar verwachting pas in 2025 opengaat voor zaken, zou Apple tegen de tijd dat het 3nm-procesknooppunt beschikbaar is om in de Verenigde Staten te worden gemaakt, kunnen kijken naar het gebruik van een 2nm chip in de iPhone 17 Pro-serie. Maar als het bedrijf de chips blijft onderscheiden die worden gebruikt in de niet-Pro-en Pro-modellen, zouden de iPhone 17 en iPhone 17 Plus tegen 2025 chips kunnen gebruiken die in de VS zijn gemaakt.
Bovendien is een van TSMC’s fabrieken werkt nu aan een manier om het procesknooppunt terug te brengen tot 1nm. Vorige maand kondigde Samsung Foundry een roadmap aan voor zijn chipproductie, die van de 3nm-procesnode van dit jaar naar 2nm in 2025 gaat. In 2027 zegt Samsung Foundry dat het chips gaat produceren met een 1,4nm-procesnode. Intel kondigde vorig jaar aan dat het door nieuwe technologieën in 2025 met TSMC en Samsung kan strijden om procesleiderschap.
TSMC zal niet overschakelen op Gate All Around-transistors totdat het 2nm-chips gaat leveren
Het probleem waarmee bedrijven als TSMC, Samsung Foundry en Intel worden geconfronteerd, is hoe ze transistors kleiner kunnen maken. Het hele proces is uiterst complex. De afgelopen jaren gebruiken TSMC en Samsung Foundry zogenaamde FinFET-transistors (fin-shaped Field Effect). Samsung is dit jaar begonnen met het gebruik van Gate-All-Around (GAA) transistors.
De GAA-transistors kunnen ervoor zorgen dat de poort in contact komt met alle vier de zijden van het kanaal van de transistor om het meer controle te geven over de stroomstroom (FinFET-transistors bestrijken slechts drie zijden van het kanaal) door de verticale te vervangen vin met horizontale stapels van zogenaamde nanosheets. De GAA-transistor, als eerste ontworpen door Samsung, kan de grootte van de transistor helpen verkleinen (waarvan we de voordelen eerder noemden) en de transistordichtheid verbeteren, waardoor er meer transistors in een chip kunnen worden geplaatst.
Met de GAA-chips kan het kanaal ook worden verbreed in de component waardoor de chip sneller kan zijn. Het zal ook helpen om energiezuinigere chips aan te sturen. Houd er rekening mee dat TSMC vasthoudt aan FinFET voor zijn 3nm-productie en GAA zal gebruiken wanneer 2nm-chips van de lijn beginnen te rollen. Samsung gebruikt al GAA voor zijn 3nm-componenten.