La carrera entre TSMC, Samsung e Intel por ser la primera fundición en desarrollar un proceso de fabricación de 2 nanómetros viable comercialmente sigue su curso. A este respecto, TSMC ha confirmado que en abril de 2024 comenzará a instalar los equipos necesarios para la creación de chips basados en esta tecnología en la planta de fabricación de semiconductores que posee en el Parque Científico de Hsinchu.

Así lo ha explicado el director de estas instalaciones, Wang Yongzhuang, que también ha señalado que la intención de la compañía taiwanesa sigue siendo la de comenzar a producir chips con su nodo de 2 nanómetros en 2025, tal y como se había anunciado previamente.

Se estima que la instalación, calibración y validación de los enormes sistemas de fotolitografía ultravioleta extrema de la multinacional holandesa ASML, imprescindibles para la producción de circuitos integrados, llevará aproximadamente un año. Con ese calendario encima de la mesa, es muy probable que la fabricación en grandes cantidades de chips de 2 nanómetros no dé inicio hasta bien entrada la segunda mitad de 2025.

Esta confirmación se produce apenas unos días después de que se haya sabido que TSMC mostró recientemente prototipos de chips creados con su proceso N2 a algunos de sus principales clientes, como Apple o Nvidia.

Mientras tanto, Samsung está ofreciendo descuentos muy suculentos a las compañías que se avengan a utilizar su tecnología de 2 nanómetros, que si no se producen retrasos imprevistos, estará lista también a lo largo de 2025. Esta agresiva política de precios parece que está dando buenos resultados, puesto que la semana pasada se desveló que Qualcomm se habría comprometido a hacer uso de este nodo en los chips de nueva generación que lanzará en el futuro.

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TSMC, Samsung e Intel están inmersas en una batalla tecnológica que debe dilucidar cuál de ellas será la primera en tener listo el proceso de 2 nanómetros que se empleará en los chips de nueva generación que se comercializarán en los próximos años.

En juego hay un mercado que en el último año ha generado una cifra de negocio cercana a los 500.000 millones de euros y que está previsto que crezca significativamente debido a la gran demanda de procesadores ultra rápidos para servicios basados en la inteligencia artificial.

Cuanto más pequeños son los transistores que forman los circuitos integrados, mayor es su rendimiento y menor su consumo de energía. De ahí que Apple, Qualcomm, Nvidia, AMD, MediaTek y la propia Samsung Electronics traten de que sus chips sean fabricados con los últimos y más avanzados nodos disponibles.

Apple suele ser la compañía que estrena los nuevos procesos una vez llegan al mercado debido a los grandes pedidos que puede realizar y el elevado precio que puede pagar por los mismos. Sin ir más lejos, el chip A17 Pro que impulsa al iPhone 15 Pro y al iPhone 15 Pro Max ha sido el primero en ser fabricado con el nodo de 3 nanómetros de TSMC.

Y todo hace indicar que va a suceder lo mismo con el de 2 nanómetros. Tanto es así que, según informa el Financial Times, TSMC ya ha mostrado los primeros prototipos de su proceso N2 a sus principales clientes, con Apple y Nvidia a la cabeza.

También lo está haciendo Samsung, que además está ofreciendo descuentos para tratar de atraer a compañías interesadas en su tecnología. Y es que, el gigante surcoreano ve en el nodo de 2 nanómetros la oportunidad de ganar terreno a TSMC, que actualmente posee una cuota de mercado en la fabricación de semiconductores del 66%, mientras que la de Samsung es del 25%.

Por lo pronto, parece que su estrategia está dando resultados y todo hace indicar que Qualcomm hará uso del nuevo nodo de Samsung en la fabricación de los chips de nueva generación que lanzará en los próximos años.

Sea como fuere, conviene señalar que no está previsto que TSMC, Samsung o Intel tengan a punto esta tecnología hasta la segunda mitad de 2025. Falta por saber si, para entonces, seguirán priorizando los chips móviles, como ha sido norma habitual hasta ahora, o si se decantarán por los de escritorio debido a la enorme demanda que se prevé que exista en torno a los mismos debido a la emergencia de la inteligencia artificial.

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TSMC ha revelado su hoja de ruta en torno al nuevo proceso de fabricación N2 de 2 nanómetros que tiene previsto estrenar en 2025. La compañía taiwanesa ha explicado al respecto que este nodo será el primero en el que implemente la tecnología GAAFET en lugar de FinFET, que es la que emplea actualmente.

GAAFET utiliza transistores que generan una menor corriente de fuga, presentan una mayor densidad por unidad de superficie y ofrecen la posibilidad de ajustar la anchura del canal para incrementar el rendimiento o reducir el consumo.

TSMC ha indicado que esta tecnología mejorará las prestaciones por transistor entre un 10% y un 15% y reducirá el consumo entre un 25% y un 30%. Además, permitirá que la densidad de transistores aumente en más de un 15% en relación al proceso N3E de 3 nanómetros que estrenó recientemente y que está utilizando actualmente en la fabricación de los chips A17 de Apple.

Así mismo, ha confirmado que tiene previsto que la producción a gran escala de circuitos integrados fabricados con el nodo de 2 nanómetros comience a finales de 2025. También ha señalado que, en los ensayos que está realizando en sus laboratorios, está obteniendo un rendimiento que se sitúa por encima del 80% respecto a las especificaciones finales que espera obtener cuando finalice su diseño, y que el ratio de chips creados con este proceso que no presentan fallos se sitúa ya por encima del 50%.

Finalmente, TSMC ha dado a conocer que está desarrollando otro proceso llamado N2X que se empleará en la fabricación de chips de alto rendimiento que precisan de frecuencias de reloj y voltajes más elevados, aunque no ha esbozado las ventajas específicas que aportará este nodo ni cuándo espera tenerlo listo.

FOTOGRAFÍA: RYAN

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