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TSMC annonce l’architecture 3nm « FinFlex » avec des configurations variables – High-teK.ca

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Le géant taïwanais de la fabrication de puces TSMC est sur le point de se lancer dans un long voyage avec son tout nouveau procédé 3 nm. Il a été rapporté que la société commencerait la production sur son nœud le plus avancé au cours du second semestre 2022, soit dans quelques semaines. Maintenant, TSMC a officiellement dévoilé la technologie derrière elle. Contrairement à son histoire récente, TSMC proposera plusieurs versions de son nœud 3 nm avec des configurations de transistors personnalisées.

TSMC a déjà proposé différentes versions du même nœud, mais pas toujours de la même manière. Plus récemment, la société a proposé un produit « 6 nm » en tant qu’amélioration de 7 nm et prévoit de proposer une variante 4 nm de 5 nm. Au nœud 16 nm, TSMC a choisi d’étiqueter son 16 nm amélioré comme 12 nm. De retour à 28 nm, la société exploitait plusieurs gammes de produits et proposait plusieurs saveurs du processus adaptées à différentes caractéristiques. Bien que toutes ces offres ne soient pas équivalentes les unes aux autres, TSMC a l’habitude d’offrir plusieurs variantes sur le même nœud.

Dans ce cas, la nouvelle approche est appelée FinFlex, et c’est un nouveau « menu » qui permet aux concepteurs de puces tels qu’AMD et Nvidia de personnaliser leurs conceptions pour améliorer les performances dans différents domaines pour les produits 3 nm. TSMC dit que la raison de donner des options aux clients est que dans cette ligne de travail, tout est un compromis. Par exemple, dans un scénario, un client peut vouloir des vitesses d’horloge et des performances maximales absolues. Cependant, dans un scénario différent, l’efficacité pourrait être la préoccupation primordiale. Comme nous le savons tous, atteindre ces deux objectifs avec un seul design n’est pas facile. Pour y parvenir, TSMC proposera différentes variations du nombre d’ailettes par transistor, ce qui est une première. Dans l’ensemble, TSMC proposera quatre versions de sa technologie N3. Il y aura le 3 nm d’origine, puis trois variantes qui améliorent les performances, l’efficacité ou la taille (coût). Les quatre versions de la technologie N3 de TSMC permettront des configurations FinFlex personnalisées. Les options comprennent : 3-2 FIN, 2-2 FIN et 2-1 FIN, qui permettront aux entreprises d’exercer un contrôle précis sur la conception de leurs produits 3 nm.

(Image : TSMC)

Le produit N3 standard de TSMC comportera FinFlex et entrera en production plus tard cette année. À l’avenir, il créera également les variantes présentées dans le tableau ci-dessus. Comme vous pouvez le constater, chacune des trois variantes offre des avantages différents. La disposition 3-2 offre le plus haut niveau de performance. La configuration 2-2 est un compromis, offrant des améliorations dans les trois domaines : efficacité, taille de matrice et performances. La conception 2-1 est la plus efficace. SMC dit qu’un client peut mélanger et assortir ces différents types d’ailettes, le tout sur le même dé. À titre d’exemple, il pourrait utiliser plusieurs blocs 2-2 et un bloc 3-2, similaire à ce qu’Intel appelle une conception « hybride ». Bien que N3 commencera la production cette année, les variantes seront mises en ligne en 2023 et 2024. Comme Le matériel de Tom précise, ces différents nœuds seront nommés N3E, N3P et N3X. N3E offrira des performances améliorées par rapport à N3 et sera un an après N3. Ensuite, N3P et N3X feront leurs débuts, en se concentrant sur les produits haute tension pour les produits HPC.

FinFlex permet aux entreprises de choisir différentes configurations FIN pour chaque bloc fonctionnel de la matrice. (Image : TSMC)

L’architecture N3 « standard » entrera bientôt en production et sera destinée aux premiers utilisateurs. Jusqu’à présent, il s’agirait d’Apple pour ses puces M2 Pro et Max, et d’Intel pour ses tuiles GPU Meteor Lake. Des entreprises telles qu’AMD et Nvidia devraient éventuellement exploiter le nœud 3 nm de TSMC. Cela ne se produira probablement pas avant 2024 ou à peu près. Les deux sociétés ont déjà confirmé qu’elles utilisaient le nœud 5 nm de la société pour ses produits de nouvelle génération. Cela inclut les GPU de la série RTX 40, ainsi que les processeurs Zen 4 et les GPU RDNA3 d’AMD. Vraisemblablement, d’autres clients adopteront les variantes FinFlex dans les années à venir, car sa feuille de route pour cela s’étend jusqu’en 2024. TSMC a déclaré précédemment qu’il s’attend à ce que 3 nm soit un «nœud long», dont la durée de vie est de plus de trois ans. De plus, 3 nm est le dernier nœud FinFet de la société, après quoi il passera à une conception à grille complète avec des transistors à nanofeuilles.

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Dans l’ensemble, il s’agit d’une décision extrêmement intéressante de la part de TSMC. Aucune fonderie n’a jamais rien proposé de tel, et cela arrive à un moment où Intel intensifie également ses efforts de fonderie. Nous ne savons pas s’il existe une corrélation, car une technologie comme celle-ci a probablement commencé à être planifiée il y a plusieurs années. Pourtant, c’est une décision audacieuse de la part de TSMC. Il devrait théoriquement permettre de construire une très large gamme de produits sur son nœud le plus avancé. Cela l’aide à attirer autant de clients que possible. Au cours des dernières années, les fonderies se sont battues pour un bassin décroissant de clients de pointe. Cela est dû aux coûts prohibitifs et au fait que de nombreuses puces n’ont tout simplement pas besoin d’être fabriquées sur le nœud le plus avancé. Il n’est pas clair si la récente augmentation du financement du capital-risque pour l’IA a fait une différence dans cet état de fait ou non.

TSMC semble se préparer pour un combat, en 2024 et 2025. C’est à ce moment-là qu’Intel devrait également s’éloigner de FinFet, alors qu’il passe aux transistors RibbonFET sur son processus 20A. Comme vous vous en souvenez peut-être, la stratégie IDM 2.0 d’Intel lui demande d’obtenir un « leadership incontesté » dans la fabrication de silicium d’ici 2025. C’est précisément à ce moment que le N3X de TSMC sera déployé, qui est son itération la plus puissante de sa technologie FinFlex.

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