سال گذشته کمپانی TSMC از گره فرآیندی N4 به‌عنوان نسخه توسعه‌یافته فرآیند N5 خود رونمایی کرد. این گره‌های فرآیندی غالبا تحت عنوان 4 نانومتری و 5 نانومتری شناخته می‌شوند. اما این 2 فرآیند کماکان در یک خانواده طبقه‌بندی شده و انتظار می‌رود که کمپانی تایوانی تا اواخر سال جاری میلادی تولید تراشه با استفاده از گره فرآیندی نسل بعدی موسوم به N3 را آغاز نماید.
بر اساس گزارشات، گره فرآیندی N3 برای تولید تراشه‌های مورد استفاده در برخی مدل‌های آینده آی‌پد به‌کارگیری خواهد شد. با این‌حال جهش عمده بعدی برای تراشه‌های تولیدی Apple Silicon با استفاده از گره پیشرفته N3E رقم خواهد خورد. استفاده از این فرآیند به ارتقاء کارآیی و بهره‌وری تراشه و در عین‌حال کاهش هزینه‌های تولید کمک خواهد کرد.
بر اساس گزارشات وبسایت Nikkei Asia، تراشه A17 اپل با استفاده از فرآیند N3E تولید خواهد شد. همچنین تولید انبوه این تراشه در 6 ماهه دوم سال 2023 آغاز خواهد شد. سری آینده تراشه‌های مک موسوم به Apple M3 نیز احتمالا با استفاده از همین فرآیند تولید خواهند شد.
جدیدترین تراشه سری A اپل موسوم به A16 بر پایه گره فرآیندی 4 نانومتری (N4) تولید شده است. این تراشه به‌صورت انحصاری در گوشی‌های آی‌فون 14 پرو و آی‌فون 14 پرو مکس به‌کارگیری شده است. تراشه‌های Dimensity 9000 و +Dimensity 9000 شرکت مدیاتک و اسنپ‌دراگون 8 پلاس نسل 1 کوالکام نیز با استفاده از همین فرآیند تولید می‌شوند. آی‌فون 14 و آی‌فون 14 پلاس مجهز به تراشه پرچم‌دار سال گذشته اپل موسوم به A15 هستند؛ چیپستی که با استفاده از فرآیند 5 نانومتری (N5) تولید شده است.
روند تکامل گره‌های فرآیندی کمپانی TSMC
تحلیل‌گران بر این باورند که در سال آینده نیز شاهد وضعیت مشابهی خواهیم بود. بدین‌ترتیب اپل در سال آینده نیز برای سری آی‌فون 15 پرو از تراشه A17 بهره گرفته و مدل‌های غیر پرو از تراشه‌ای با گره فرآیندی قدیمی‌تر (تراشه A16 یکی از گزینه‌های احتمالی به‌شمار می‌رود) استفاده خواهند کرد. بایستی توجه داشت که گره‌های فرآیندی N4، N5 و N3 کماکان از طرح‌های FinFET استفاده می‌کنند. با این‌حال TSMC برای گره‌های N3 و N3E خود از طراحی جدیدا توسعه‌یافته FinFlex بهره خواهد برد.
روند تکامل گره‌های فرآیندی TSMC شامل N3، N4 و N3E
این موضوع به مشتریان امکان می‌دهد تا بر اساس نیازهای خود، موازنه میان سرعت و اندازه تراشه را تغییر دهند. TSMC در گره فرآیندی 2 نانومتری خود موسوم به N2 از طراحی Gate-All-Around (GAA) مبتنی بر نانوشیت‌ها بهره‌برداری خواهد کرد.
پیکره‌بندی‌های مختلف ترانزیستورها برای فرآیند N3E و مقایسه آنها با یک تراشه N5
اکنون سامسونگ در حال نقل و انتقال تراشه‌های تولید شده با استفاده از گره فرآیندی 3 نانومتری بومی خود است. این گره از طراحی Gate-All-Around برای ترانزیستورها استفاده می‌کند. شرکت اینتل پیش‌تر به منظور تولید تراشه‌های 3 نانومتری در کارخانجات TSMC طی سال جاری یا اوایل سال آینده میلادی، قراردادی را با کمپانی تایوانی منعقد کرد. اما اکنون 3 منبع خبری ادعا می‌کنند که این سفارش تا سال 2024 به تعویق افتاده است.
