TSMC, arka taraftan güç dağıtımını kullanan 1,6 nm üretim sürecini tanıttı

• TSMC, en gelişmiş 1,6 nm sınıfı üretim sürecini duyurdu. Ångström sınıfındaki ilk seri üretim süreci olarak, önceki nesil N2P'ye kıyasla büyük performans iyileştirmeleri vadediyor. En önemli yeniliğin BSPDN (Backside Power Delivery Network) olması bekleniyor.

TSMC 1,6 nm sürecinin başlıca özellikleri

• 2 nm sınıfı düğümde olduğu gibi GAA (Gate-All-Around) nanosheet transistörler kullanılıyor
• Arka taraftan güç dağıtım teknolojisi olan Super Power Rail kullanıma sunuluyor
• Transistör ve BSPDN yenilikleri sayesinde N2P'ye kıyasla aynı voltajda %10'a kadar daha yüksek saat hızı, aynı saat hızı/karmaşıklıkta ise %15~20 daha düşük güç tüketimi mümkün
• Gerçek tasarıma bağlı olarak N2P'ye kıyasla %7~10 daha yüksek transistör yoğunluğu elde edilebiliyor

SPR (Super Power Rail) özellikleri

• AI/HPC işlemcileri için optimize edilmiş gelişmiş bir BSPDN teknolojisi
• Transistör source/drain uçlarına özel kontaklarla bağlanarak direnci azaltıyor ve böylece azami performans/verimlilik sağlıyor
• Intel Power Via'dan daha karmaşık BSPDN uygulama yöntemlerinden biri

TSMC'nin süreç stratejisi

• BSPDN'nin benimsenmesiyle süreç maliyeti ciddi biçimde arttığı için N2P/N2X'e uygulanmıyor
• GAA kullanılan 2 nm sınıfı düğüm ile GAA+SPR kullanılan 1,6 nm sınıfı düğümün birbirleriyle doğrudan rekabet etmeden avantajlarını farklılaştırdığı bir portföy oluşturuluyor

Seri üretim takvimi

• A16'nın seri üretiminin 2026'nın ikinci yarısında başlaması planlanıyor. Gerçek ürünlerin ise 2027'de çıkması bekleniyor
• Intel 14A düğümüyle rekabet etmesi bekleniyor

GN⁺ görüşü

• 1,6 nm süreci, transistör yoğunluğunu artırmanın ötesinde, arka taraftan güç dağıtım teknolojisiyle performans/verimlilik iyileştirmesine odaklanmış görünüyor. Özellikle AI/HPC işlemcileri gibi yüksek performans/düşük güç tüketiminin önemli olduğu ürün sınıfları için optimize edilmiş bir teknoloji.
• Ancak karmaşık BSPDN uygulaması nedeniyle süreç maliyetinin ciddi biçimde artması bekleniyor. Bu nedenle TSMC'nin 2 nm sınıfı ve 1,6 nm sınıfı düğümleri ayrıştırarak müşteri ihtiyaçlarına uygun bir portföy sunma stratejisi izlediği görülüyor.
• Intel'in de benzer dönemde 14A düğümünü devreye alması beklendiğinden, liderlik yarışı daha da kızışacak gibi görünüyor. İki şirketin teknolojik yenilik hızı ve üretim kapasitesini genişletme becerisi, pazarda üstünlük sağlamada önemli değişkenler olacak.
• Ancak süreç ne kadar ileri olursa geliştirme gecikmesi riski de o kadar yüksek oluyor; takvim ertelemeleri de sık yaşandığı için gerçek seri üretim zamanlamasını biraz daha izlemek gerekecek. İlk verim oranı ve üretim kapasitesinin güvence altına alınması da kritik olacak.

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• TSMC'nin 1.6nm sürecinin 2026'ya kadar 230 MTr/mm2 transistör yoğunluğu seviyesine ulaşması bekleniyor. TSMC şu anda 197 MTr/mm2 ile Samsung'un (150 MTr/mm2) ve Intel'in (123 MTr/mm2) oldukça önünde.
• nm cinsinden ölçüm pazarlama tarafından yönlendirildiği için anlamı giderek belirsizleşiyor.
• TSMC'nin bu duyurusu, Intel'in 2026 tarihli 18A sürecine bir yanıt gibi görünüyor.
• Backside Power Delivery:
  • CPU'ya güç verme yöntemindeki bir değişikliği ifade ediyor.
  • Eskiden gücün CPU'nun alt tarafındaki pinler üzerinden verildiği, yeni yöntemde ise gücün heatsink'in bulunduğu CPU üst tarafına verildiğinin tahmin edildiği belirtiliyor.
• TSMC'nin A16 süreci 2027'de gelirken Intel 18A'nın 2026'dan itibaren tam ölçekli üretime geçecek olması, TSMC için dezavantaj olabilir. Bu, fabless şirketlerin Intel'in foundry hizmetlerini denemesi için bir fırsat olabilir.
• İlgili bir konu olarak Chip War adlı kitap tavsiye ediliyor. Gerçeklere dayalı anlatımın yoğun ve iyi derlenmiş olduğu söyleniyor.
• Aynı N2 karmaşıklık/hız düzeyinde %15~20 daha düşük güç tüketimi, bu duyurunun en etkileyici kısmı gibi görünüyor.
• Apple ürünlerinde bunun muhtemelen bu Noel civarında görüleceği, diğer şirketlerin ürünlerinde ise ancak 2030'ların sonlarına doğru uygulanacağı düşünülüyor.
• PCB'nin arka yüzünün ancak şimdi kullanılmaya başlanması gibi, yarı iletkenlerde de backside kullanımına geçilmesi ilginç bulunuyor.