TSMC muoverà i primi passi nella produzione con processo produttivo a 16 nanometri FinFET entro la fine del 2013. L'azienda taiwanese spera inoltre di adottare la litografia EUV per realizzare chip a 10 nanometri a partire dal tardo 2015, anche se sta ancora effettuando ricerche sulla litografia electron beam (e-beam).
È tutto descritto in un bell'articolo di EETimes, nel quale i dirigenti della fonderia hanno parlato dei futuri processi produttivi. Si tratta di informazioni molto interessanti, dato che TSMC è un produttore di chip per conto terzi di primo piano: vi si rivolgono Nvidia, Qualcomm, AMD e anche Apple.
"Sembra che abbiamo altri 7/8 anni di passi avanti davanti a noi - forse di più - in cui vedremo la tecnologia scalare fino a 10 e persino 7 nanometri", ha affermato Morris Chang, fondatore e amministratore delegato di TSMC.
"La Legge di Moore è destinata ad andare avanti e noi saremo pronti - se qualcuno la perseguirà, noi faremo altrettanto". Chang afferma quindi il primo concetto importante: a suo modo di vedere la Legge di Moore avrà vita per almeno altri sette/otto anni, laddove da più parti si pronostica una rapida fine. Il fondatore dell'azienda taiwanese guarda però anche al periodo attuale, segnato dal processo produttivo a 28 nanometri.
Dopo un inizio della produzione davvero disastroso, con rese insufficienti per diversi mesi, oggi la situazione è decisamente migliorata. Nel 2010 TSMC ha iniziato a costruire la Gigafab 15. Dopo 22 mesi, nell'aprile 2012, metà dell'impianto ha iniziato a produrre ed entro otto mesi riusciva a sfornare 50.000 wafer al mese.
Il mese prossimo TSMC avvierà la produzione anche nella seconda metà dell'impianto ed entro cinque mesi riuscirà ad aggiungere al volume altri 50.000 wafer a 28 nanometri. Secondo J.K Wang, che sovrintende la produzione con wafer da 300 mm, la produzione di wafer a 20 e 16 nanometri entrerà a regime molto più velocemente del "nodo" attuale.
Oggi TSMC stima di realizzare 1,3 milioni di wafer logici al mese, molti di più dei 900 mila realizzati dalla concorrente Samsung. L'obiettivo è arrivare a 13,5 milioni di wafer al mese entro il 2017 - a patto che la crescita sia costante.
Il prossimo passo sono i 20 nanometri, che dovrebbero offrire un incremento nella densità 1,9 volte maggiore del processore a 28 nanometri HP. Inoltre secondo TSMC i chip a 20 nanometri potrebbero avere frequenze del 20 percento superiori ai chip a 28 nanometri e consumi del 30 percento inferiori. Lo stesso varrà anche per i 16 nanometri, mentre passando i 10 nanometri si avranno benefici ancora maggiori.
L'azienda stima che un core ARM a 64 bit prodotto a 16 nanometri offrirà il 90 percento di prestazioni in più rispetto a un core ARM A9 a 32 bit prodotto a 28 nanometri. Di contro, un chip Cortex-A15 a 20 nanometri si fermerà a un incremento del 40 percento. TSMC si aspetta di effettuare 20 tapeout con il processo a 20 nanometri quest'anno nelle Fab 12 e 14, mentre la produzione in volumi inizierà realmente nel 2014.
Per la fine del 2015 la fonderia taiwanese spera di iniziare la distribuzione dei primi wafer a 10 nanometri usando la litografia UEV. La parola "spera", sottolinea EETimes, è assolutamente da tenere in mente, in quanto i volumi prodotti dovranno essere di un certo tipo per la sostenibilità economica, altrimenti si batteranno strade alternative.
L'azienda infine sta lavorando anche sulla tecnologia di "stacking 3D", in cui un chip cresce in verticale, integrando i vari componenti in strati impilati, e anche sulla produzione con wafer da 450 millimetri. Per queste innovazioni si parla rispettivamente di 2015 e del triennio tra il 2016 e il 2018, ma chiaramente molto dipenderà dai problemi incontrati durante la fase di test.