TSMCが5nmプロセス・3nmプロセスの詳細を発表、3nmプロセスは2022年下半期に大量生産開始予定

by Steve Jurvetson

大手半導体製造ファウンドリのTSMCが定例技術シンポジウムで、5nmプロセスと3nmプロセスの特徴を解説し、ロードマップと性能予測を発表しました。

‘Better Yield on 5nm than 7nm’: TSMC Update on Defect Rates for N5
https://www.anandtech.com/show/16028/better-yield-on-5nm-than-7nm-tsmc-update-on-defect-rates-for-n5

TSMC Details 3nm Process Technology: Full Node Scaling for 2H22 Volume Production
https://www.anandtech.com/show/16024/tsmc-details-3nm-process-technology-details-full-node-scaling-for-2h22

TSMCの5nmプロセスノード「N5」は、極紫外線(EUV)フォトリソグラフィを使ったプロセスノード。EUVフォトリソグラフィは、Huaweiの5G対応SoC・Kirin 990に採用されている7nmプロセスノード「N7＋」でも使われている回路パターン生成技術です。

TSMCによれば、N5は7nmプロセスノードの「N7」に比べて、1.8倍のロジック密度、最大15％のパフォーマンス向上、最大30％の電力削減が実現できると主張しています。さらに、N5はN7に比べて高い歩留まりを達成できるとのこと。

TSMCによればN5を採用した消費者向け製品は2020年中に生産される予定で、技術系ニュースメディアのAnandTechは「Appleの次世代SoCとなるA14チップシリーズで初めてN5が採用される可能性がある」としています。実際に、2020年6月には5nmプロセスの製造が開始されていることが報じられています。

世界最大の半導体製造ファウンドリ「TSMC」が5nmプロセスによる製造を正式に開始 - GIGAZINE

また、TSMCはN5からさらに5％の速度向上と10％の電力削減を目指すプロセスノード「N5P」を2021年に立ち上げる予定と発表。加えて同じ5nmプロセスノードの「N4」は2021年第4四半期にリスク生産に入り、2022年に大量生産に入ると発表しましたが、性能は公表しませんでした。

そして、TSMCの3nmプロセスを採用したノード「N3」も発表。N3はN5に比べてパフォーマンスが10～15％向上し、電力消費も25～30％削減されるとのことで、N3は2021年にリスク生産開始が、2022年下半期に大量生産が予定されています。3nmプロセスについては、Samsungが独自のプロセスノード「3GAE」を発表しており、AnandTechは「電力とパフォーマンスについてはN3と3GAEは同等だが、ロジック密度ではN3がかなりリードしている」と評価しています。

なお、以下がTSMCの各ノードの比較をまとめた表です。