TSMC 2024’e Kadar Intel ve Samsung’un Gerisinde Kalacak
Yarı iletken üreticisi TSMC, şu anda en gelişmiş yarı iletken şirket olarak görülüyor. Çünkü Intel’in 3 yıla mal olan 10nm gecikmesi, şirkette büyük bir yarar kapısı araladı. Bununla birlikte yakın tarihli bir rapor, TSMC’nin 2025’te sırf her taraftan kapılı (GAA) transistörlerine geçeceğini gösterdi. Buda demek oluyor ki şirketin planları, Samsung’un 2022’de ve Intel’in 2024’te geçmeyi planladıkları GAAFET transistör teknolojisine nazaran çok daha geride. Özetleyecek olursak, TSMC önümüzdeki yıllarda önemli bir kayıpla birincilikten üçüncülüğe gerileyebilir.
Pazar hisseleri ve transistör teknolojileri
TSMC şu anda yarı iletken teknolojisinde başkan olarak görülüyor. Ne var ki bu durum, temelinde TSMC’nin yaptıklarıyla elde ettiği bir liderlik değil. TSMC, bu statüyü Intel’den devraldı. Çünkü Moore Yasası, nm kıymetleri ortasındaki geçişi ortalama 2 yıl olarak ön görmüşken, Intel’de bu süreç tam 5 sene sürmüştü. TSMC ise, mevcut pazarın gereksinimlerini karşılamaktan öbür bir şey yapmadı.
Bunun da ötesinde, geçtiğimiz 2020 yılının başlarında yayınlanan çeşitli makalelerde, TSMC’nin kendisinin de süratli hareket edemediğine ve bilhassa Moore Yasası eğrisinin gerisinde kalmaya başladığına dikkat çekilmişti. TSMC, 2.5 yıllık bir aralıkla 5 nm’den 3 nm’ye geçiş yaparken, transistör yoğunluğunu 2 yıllık aralıklara sahip Moore Yasası’na nazaran çok daha az artırıyordu. Örneğin, SRAM yoğunluğu sırf 1.2 katı oranında artmakta, bu Intel’in transistör yoğunluğu çıkarlarına nazaran epey düşük ve yetersiz.
FinFET’den GAAFET’e geçiş
Son vakitlerde, 2 nm ile ilgili birinci raporlar görülmeye başlandı. 2 nm, beklendiği üzere 2 Intel tarafından birinci sefer 2012 yılında tanıtılan ve TSMC’nin 2015 yılında kullanmaya başladığı FinFET transistör teknolojisinden, her istikametten kapılı transistör (GAAFET) teknolojisine geçişi simgeliyor. Burada TSMC’nin planı, tekrardan 2 sene aralıkla mimari değişimini gerçekleştirmek ve on yıllık kullanım sonrası FinFET’i 2025’te bırakmak.
Sorun da tam olarak bu noktada ortaya çıkıyor. Çünkü TSMC’nin yeni transistör mimarisine geçiş planları, ana rakipleri olan Samsung ve Intel‘e nazaran hayli geç kalmış durumda. O denli ki şirket, birinci sırada olduğu yarı iletken üretim pazarında, üçüncü sıraya gerileyebilir.
Transistör terminolojisi
GAAFET (Gate All Around Field Effect Transistor) terimi, dört tarafı kapılarla çevrili transistörler için genel bir terim olarak kullanılır. Bir FinFET transistörde ise çevrelediği 3 yüz için 3 kapı ya da düzlemsel yüzü için bir kapı bulunabilir.
Samsung ise çoğunlukla MBCFET (çok kanallı köprü) yahut nanosheet terimini kullanır. Son isimlendirme, çoğunlukla Intel tarafından kullanılan nanoribbon’dur.
Ek olarak transistör boyutlarına verilen isimler var. Samsung ve Intel, klasik olanı takip edip mimarilerini nm olarak isimlendirirken, TSMC N terimini kullanır. (Örn: 14 nm ya da N5)
TSMC: N5, N3 ve N2
TSMC, teknolojiyi yakından takip edenlerin bildiği üzere 2020’nin ikinci yarısında N7’ye kıyasla iki yıllık bir ortadan sonra N5 üretim evresine geçti. Bununla birlikte birinci bulgular, iki yıllık ortanın Moore Yasası ile tıpkı olmasına karşın, küçülmenin tıpkı olmadığını göstermişti. Bilhassa Apple, A14 yongası ile birlikte sadece 134 MT (milimetre kare başına 133 milyon transistör) kıymetinde bir yoğunluğa ulaştı. Bu da evvelki yonga A13’teki 90MT’lik orana kıyasla, yalnızca %49’luk bir artış manasına geliyor.
Transistör yoğunluğundaki sıkıntılar
TSMC’nin N5 için argüman ettiği 1.8 oranını göz önünde bulundurursak, N7’deki yoğunluğun yaklaşık olarak 170 MT olması gerekirdi. Lakin realite, bundan daha düşük sonuçlandı ve 130 MT ile sonlu kaldı. Apple cephesinde, beklenenden daha düşük olan bu artışın en büyük nedeni, yongaların alan olarak büyük bir kısmını oluşturan
Kaynak: Technopat