La roadmap pubblicata dall’azienda taiwanese di consulenza e ricerche di mercato TrendForce evidenzia una forte accelerazione globale nella costruzione di impianti per wafer da 2 nm.
Nel mezzo della travolgente ondata di intelligenza artificiale, l’importanza dei chip di processo avanzati sta diventando sempre più evidente. Attualmente, il processo a 3 nm è il nodo più avanzato del settore. Nel frattempo, produttori come TSMC, Samsung, Intel e Rapidus stanno promuovendo attivamente la costruzione di fabs da 2 nm. TSMC e Samsung avevano precedentemente pianificato di produrre in serie chip da 2 nm nel 2025, mentre Rapidus avrebbe iniziato la produzione di prova nel 2025.
I chip da 2nm arriveranno già quest’anno?
Recentemente, SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) ha annunciato che prevede che sia TSMC che Intel completeranno la costruzione di wafer fabs da 2 nm entro la fine del 2024, con Intel che sarà la prima a commercializzare chip da 2 nm. Il prodotto Intel PC CPU Arrow Lake utilizzerà il nodo di processo a 2 nm mentre TSMC utilizzerà il processo a 2 nm per gli iPhone di Apple. Successivamente, la capacità di 2 nm di TSMC aumenterà vertiginosamente.
Secondo un rapporto, l’installazione delle apparecchiature per il processo a 2 nm di TSMC sta accelerando. L’impianto Fab20 P1 di TSMC a Hsinchu, Baoshan, installerà le apparecchiature nell’aprile di quest’anno, con l’inizio della produzione pilota prevista nel 2H24 e la produzione su piccola scala nel 2Q25.
Per quanto riguarda Intel, ASML ha già consegnato il primo EUV EXE:5200 ad alta apertura numerica (NA) a Intel alla fine del 2023, supportando quest’ultima nella produzione di chip da 2 nm. Successivamente, Intel ha avviato la calibrazione della macchina di litografia, che è stata ben avviata.
Anche Samsung e Rapidus sono pronti a muoversi
Per quanto riguarda Samsung, la roadmap tecnologica precedentemente annunciata indica che produrrà chip con processo a 2 nm in volumi per terminali mobili a partire dal 2025, seguito da prodotti HPC (High Performance Computing) nel 2026 e dai chip automobilistici entro il 2027.
Rapidus sta allestendo una fabbrica di chip da 2 nm a Chitose City, Hokkaido, in Giappone. La sua linea di produzione pilota dovrebbe entrare in funzione nell’aprile 2025, con l’obiettivo di iniziare la produzione di massa nel 2027.
Al fine di promuovere lo sviluppo di fabbriche di wafer avanzate in Giappone, diversi produttori giapponesi forniranno prodotti a Rapidus. Tra questi, Dai Nippon Printing (DNP) inizierà la produzione in serie di maschere per chip da 2 nm nel suo stabilimento di Fukuoka che saranno fornite a Rapidus entro il 2027.
Oltre a DNP, anche la società giapponese TOPPAN Holdings sta collaborando con IBM per sviluppare maschere per chip da 2 nm e raggiungere la produzione di massa entro il 2026, e Rapidus sarebbe l’acquirente. Inoltre, si prevede che anche aziende come Tokyo Ohka Kogyo (TOK), JSR e Shin-Etsu Chemical saranno fornitori di Rapidus.
In arrivo anche chip da 1 nm
Sempre secondo TrendForce, dopo i chip da 2 nm, i chip da 1 nm saranno il prossimo obiettivo per i produttori di wafer. Alla luce dei piani dei produttori, si prevede che l’industria vedrà la produzione di massa di chip da 1 nm tra il 2027 e il 2030.
TSMC prevede di raggiungere il nodo A14 (1,4 nm) nel 2027 e il nodo A10 (1 nm) nel 2030. Recenti rapporti dell’Economic Daily News hanno indicato che TSMC intende realizzare una fabbrica nel Science Park della città di Taibao, nella contea di Chiayi, nel centro di Taiwan, per produrre chip da 1 nm.
Samsung prevede di lanciare il processo a 1,4 nm entro la fine del 2027. Secondo indiscrezioni, il processo SF1.4 (1,4 nm) di Samsung può aumentare il numero di nanofogli da 3 a 4, il che dovrebbe migliorare significativamente le prestazioni e il consumo energetico.
L’ultima tabella di marcia della fonderia di Intel mostra che il nodo Intel 14A (livello 1,4 nm) entrerà in produzione nel 2026 e Intel 10A (livello 1 nm) inizierà lo sviluppo o la produzione alla fine del 2027.
