TSMC, processo costruttivo a 7 nm nel 2018, a 5 nm del 2020

TSMC, azienda taiwanese alla quale si appoggiano grandi realtà come Apple, NVIDIA, e Qualcomm per la realizzazione di processori e SoC, ha comunicato di avviare la produzione di CPU realizzato con un processo costruttivo a 7 nm nel 2018 e a 5 nm nel 2020.

Il produttore estremo-orientale sente sempre più la pressione esercitata, ad esempio, da Samsung che proprio alcuni giorni fa ha stretto uno storico accordo niente meno che con Qualcomm per produrre i suoi nuovi Snapdragon 820, SoC destinati ai dispositivi mobili di fascia alta: Samsung produrrà gli Snapdragon 820 di Qualcomm.

Allo stato attuale, i migliori chip disponibili sul mercato sono realizzati con un processo costruttivo a 14 nm: si pensi a quelli usati negli SSD come memorie oppure ai processori Exynos di Samsung ed agli Skylake di Intel.

I portavoce di TSMC hanno fatto presente di aver compiuto importanti passi avanti per ciò che riguarda l’utilizzo della litografia EUV (extreme ultraviolet). Grazie all’impiego di speciali laser, la litografia EUV permetterà infatti di realizzare, sul wafer di silicio, incisioni molto più precise velocizzando allo stesso tempo i tempi di produzione e migliorando la resa dei chip.
La litografia EUV sarà utilizzata, stando a quanto dichiarato da TSMC, a partire dal processo costrittivo a 5 nm.

Entro marzo TSMC mira comunque a presentare i primi chip a 10 nm per poi investire sul processo FFC (FinFET Compact) a 16 nm che, rispetto a quello tradizionale, consentirà di ridurre ancora i consumi energetici ed i costi di produzione.

Che cosa significa processo costruttivo?

Ma che cosa significa processo costruttivo a X nanometri?

L’espressione processo costruttivo, nel caso di CPU e SoC, ha a che fare con le dimensioni dei transistor. In particolare, il valore espresso in nanometri (nm) indica la dimensione media del gate di ciascun transistor usato nel processore (il gate o porta è uno dei terminali del transistor).

Il virus dell’HIV è grande circa 120 nm, un globulo rosso umano circa 6.000-8.000 nm e un capello quasi 80.000 nm: giusto un’idea di che cosa significhi lavorare nell’ordine dei 14 nm, a scendere.

La miniaturizzazione sempre più spinta consente notevoli risparmi in termini di costi (con un solo wafer di silicio si possono produrre più processori) oltre alla riduzione dei consumi energetici, delle temperature operative ed alla possibilità di inserire – in un unico chip – molti più transistor così da aumentare le potenze.
Più è contenuto il valore in nanometri del processo costruttivo, più transistor si avranno per unità di superficie e maggiore sarà, in generale, la frequenza di clock della CPU.

Basti pensare che solo nel 2006 il processo costruttivo di riferimento era quello a 45 nm.