TSMC mengungkap teknologi proses 1,6nm dengan pasokan daya backside

• TSMC mengumumkan teknologi proses mutakhir kelas 1,6nm. Ini akan menjadi proses produksi massal pertama di kelas angstrom, dan menjanjikan peningkatan performa yang besar dibanding generasi sebelumnya, N2P. Inovasi terpentingnya diperkirakan adalah BSPDN (Backside Power Delivery Network).

Karakteristik utama proses 1,6nm TSMC

• Sama seperti node kelas 2nm, menggunakan transistor nanosheet GAA (Gate-All-Around)
• Mengadopsi Super Power Rail, teknologi backside power delivery
• Berkat inovasi transistor dan BSPDN, mampu mencapai clock hingga 10% lebih tinggi pada tegangan yang sama dibanding N2P, atau konsumsi daya 15~20% lebih rendah pada clock/kompleksitas yang sama
• Bergantung pada desain aktual, dapat menghadirkan kepadatan transistor 7~10% lebih tinggi dibanding N2P

Karakteristik SPR (Super Power Rail)

• Teknologi BSPDN canggih yang dioptimalkan untuk prosesor AI/HPC
• Menghubungkan ke source/drain transistor dengan kontak khusus untuk menurunkan resistansi sehingga mencapai performa/efisiensi maksimum
• Salah satu metode implementasi BSPDN yang lebih kompleks dibanding Intel Power Via

Strategi proses TSMC

• Karena adopsi BSPDN secara signifikan menaikkan biaya proses, teknologi ini tidak diterapkan pada N2P/N2X
• Membangun portofolio yang membedakan keunggulan antara node kelas 2nm dengan GAA dan node kelas 1,6nm dengan GAA+SPR agar tidak saling bersaing

Jadwal produksi massal

• Produksi massal A16 dijadwalkan dimulai pada paruh kedua 2026. Produk aktual diperkirakan meluncur pada 2027
• Diperkirakan akan bersaing dengan node Intel 14A

Opini GN⁺

• Proses 1,6nm tampaknya berfokus pada peningkatan performa/efisiensi melalui teknologi backside power delivery, selain peningkatan kepadatan transistor. Teknologi ini sangat cocok untuk lini produk yang menuntut performa tinggi dan daya rendah seperti prosesor AI/HPC.
• Namun, implementasi BSPDN yang kompleks diperkirakan akan secara signifikan menaikkan biaya proses. Karena itu, TSMC tampaknya mengambil strategi membedakan node kelas 2nm dan 1,6nm untuk menawarkan portofolio yang sesuai dengan kebutuhan pelanggan.
• Intel juga dijadwalkan memperkenalkan node 14A pada periode yang mirip, sehingga persaingan di garis depan diperkirakan akan makin ketat. Kecepatan inovasi teknologi dan ekspansi kapasitas produksi kedua perusahaan kemungkinan menjadi variabel penting dalam perebutan kendali pasar.
• Namun, semakin mutakhir prosesnya, semakin tinggi risiko keterlambatan pengembangan, dan mengingat penundaan jadwal yang sering terjadi, waktu produksi massal aktual tampaknya masih perlu dicermati. Yield awal dan pengamanan kapasitas produksi juga akan menjadi faktor kunci.

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Proses 1,6nm TSMC tampaknya akan mencapai tingkat kerapatan transistor 230 MTr/mm2 pada 2026. Saat ini TSMC berada di 197 MTr/mm2, jauh di depan Samsung (150 MTr/mm2) dan Intel (123 MTr/mm2).
• Pengukuran dalam satuan nm didorong oleh pemasaran, sehingga maknanya menjadi tidak jelas.
• Pengumuman TSMC kali ini tampaknya merupakan respons terhadap proses 18A Intel yang ditargetkan untuk 2026.
• Backside Power Delivery:
  • Ini merujuk pada perubahan cara daya disuplai ke CPU.
  • Sebelumnya daya disuplai melalui pin di bagian bawah CPU, tetapi metode baru ini diduga menyalurkan daya ke bagian atas CPU tempat heatsink berada.
• Karena proses A16 TSMC baru hadir pada 2027, sementara Intel 18A dijadwalkan beroperasi penuh mulai 2026, ini bisa menjadi kerugian bagi TSMC. Ini juga bisa menjadi peluang bagi perusahaan fabless untuk mencoba layanan foundry Intel.
• Untuk topik terkait, buku Chip War direkomendasikan. Disebutkan bahwa buku itu merangkum narasi berbasis fakta dengan sangat baik.
• Pada kompleksitas/kecepatan N2 yang sama, pengurangan konsumsi daya 15~20% tampaknya menjadi bagian paling mengesankan dari pengumuman ini.
• Teknologi ini kemungkinan akan diterapkan pada produk Apple sekitar Natal ini, sementara produk perusahaan lain tampaknya baru akan mengadopsinya pada akhir dekade 2030-an.
• Menarik bahwa seperti PCB yang baru sekarang memanfaatkan sisi belakangnya, semikonduktor juga mulai memanfaatkan backside.