Halbleiterfertigung: TSMCs 1,6-nm-Fertigung startet 2026

TSMC hat auf dem North American Technology Symposium seine neue 1,6-nm-Fertigungstechnologie unter dem Namen A16 vorgestellt, mit der Logikdichte und Performance signifikant steigen sollen. Mit den Namen A16 und A10 beginnt auch bei TSMC die Ära der Angström-Chips, benannt nach der Maßeinheit, die einem Zehnmillionstel Millimeter entspricht. Nanosheet-Transistoren und SPR (Super Power Rail) sollen für zahlreiche Verbesserungen sorgen.

A16 soll im Vergleich zum für das Jahr 2025 geplanten N2P eine 8 bis 10 Prozent höhere Performance bei gleicher Leistungsaufnahme bieten. Andersherum kann bei gleicher Rechenleistung der Energiebedarf um 10 bis 15 Prozent gesenkt werden.

Die Transistordichte soll um den Faktor 1,07 bis 1,1 steigen, wobei das wie üblich stark von der Zusammensetzung des Chips abhängt. Logikelemente skalieren stärker als beispielsweise Cache und I/O-Schnittstellen.

Mit SPR führt auch TSMC ein BSPDN (Backside Power Delivery Network) ein, wie es bereits Konkurrent Intel mit Power-Via angekündigt hat. Ursprünglich war dies bereits für den kommenden 2N-Prozess vorgesehen, wurde nun aber ohne Angabe von Gründen auf A16 verschoben.

Der Hersteller gibt an, dass der Frontside-Bereich allein für Signalleitungen vorgesehen sein soll, was auf den Verzicht von Buried Power Rails hindeutet.

Konkurrenz für Intel 14A

Stattdessen wird laut Hardwareluxx der kompliziertere Ansatz gewählt, bei dem die Stromversorgung vollständig aus dem Backend-Bereich kommt. Bei SPR werden die Transistoren von der Rückseite mittels Nano-TSVs (Through Silicon Via) an Source und Drain mit Strom versorgt. Das ist aufwendig und teuer in der Fertigung, weshalb TSMC den A16-Node auch für High-End-Produkte wie KI-Beschleuniger, Server-Prozessoren, SoCs für Top-Smartphones und Gaming-GPUs vorsieht.

Etwa zeitgleich mit der A16-Produktion im zweiten Halbjahr 2026 will Intel mit der 14A-Produktion beginnen. Anders als TSMC wird Intel bei der Produktion High-NA-EUV einsetzen, was bisher kein Konkurrent mit einer konkreten Zeitangabe angekündigt hat.

Intel wird dabei ebenfalls BSPDN unter dem Namen Power-Via einsetzen, auch hier mit einer vollständig durch das Backend gestützten Stromversorgung. Anders als bei TSMC soll Power-Via aber bereits für frühere Nodes wie 20A und 18A verfügbar sein.