Sparsam: TSMC baut neue Chip-Generation ohne Kauf neuer Maschinen

Der weltgrößte Halbleiter-Auftragsfertiger TSMC hat eine neue Generation seiner Chiptechnologie vorgestellt. Überraschend dabei war vor allem die Aussage, dass man diese auf bestehenden Anlagen produzieren könne und nicht in neue Maschinen investieren müsse.

Vorerst keine High-NA-EUV

Im Mittelpunkt der Präsentation standen zwei neue Fertigungsprozesse: die Technologie A13, deren Serienproduktion für 2029 geplant ist und die vor allem bei Hochleistungsprozessoren für künstliche Intelligenz zum Einsatz kommen dürfte, sowie N2U, eine kostengünstigere Variante für Chips in Smartphones, Laptops und ebenfalls KI-Anwendungen. Beide Entwicklungen sollen Effizienz und Geschwindigkeit verbessern, ohne die Produktionskosten drastisch zu erhöhen, erklärte TSMC laut eines Berichts der Nachrichtenagentur Reuters.

Das Unternehmen setzt dabei weiterhin auf EUV-Lithografiemaschinen (Extrem-Ultraviolett) des niederländischen Herstellers ASML, anstatt auf die deutlich teurere nächste Generation (High-NA-EUV) umzusteigen. Diese neuen Maschinen kosten rund 400 Millionen Dollar pro Stück und sind damit etwa doppelt so teuer wie die aktuell genutzten Systeme. Laut TSMC gelingt es der eigenen Forschungs- und Entwicklungsabteilung, aus der bestehenden Technologie zusätzliche Leistungsreserven herauszuholen.


Allerdings fallen die Fortschritte bei der reinen Miniaturisierung und Geschwindigkeit der Chips vergleichsweise moderat aus. Deutlich größere Leistungssteigerungen erwarten Experten vielmehr durch neue Ansätze beim sogenannten Chip-Stitching, also dem Zusammenschalten mehrerer Chips in einem einzigen Gehäuse. TSMC kündigte an, bis 2028 Systeme entwickeln zu können, die bis zu zehn große Recheneinheiten und 20 Speicherbausteine miteinander verbinden.

Wärmeproblem muss gelöst werden

Dieser Ansatz gilt als Weiterentwicklung des klassischen Mooreschen Gesetzes, das lange Zeit eine Verdopplung der Rechenleistung etwa alle zwei Jahre vorhersagte. Branchenexperten sehen darin eine Verschiebung von einzelnen, monolithischen Chips hin zu komplexen Mehrchip-Systemen.

Allerdings bringt diese Technik auch neue Herausforderungen mit sich. Die entstehende Wärme sowie unterschiedliche Materialeigenschaften können zu Spannungen führen, die Bauteile verformen oder beschädigen. Solche Probleme traten bereits bei aktuellen KI-Prozessoren auf. Wie TSMC diese technischen Hürden konkret lösen will, blieb bislang offen.


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