Sebagai rangkaian pengumuman terakhir dari Simposium Teknologi Amerika Utara minggu ini, TSMC menutup pembaruan peta jalan mereka yang luar biasa dengan beberapa berita baru tentang proses otomotif-sentris mereka. Untuk pelanggan otomotif mereka, TSMC bersiap untuk menghadirkan sepasang node proses khusus baru untuk pasar, N4AE dan N3AE, yang ditujukan untuk menghadirkan versi awal node proses kelas otomotif TSMC yang akan datang untuk digunakan oleh klien yang membutuhkan memulai lebih awal dengan desain dan/atau produksi.
Industri otomotif terkenal konservatif dalam hal pembuatan chip, karena produk otomotif diharapkan memenuhi standar yang jauh lebih tinggi dalam hal keamanan dan keandalan. Untuk alasan yang baik, industri otomotif secara tradisional tertinggal satu generasi atau lebih dalam hal simpul proses litografi silikon yang digunakan, karena mereka menunggu sampai menjadi proses yang benar-benar terbukti. Dengan demikian, tren ke arah kendaraan yang ditentukan oleh perangkat lunak mendorong peningkatan cepat dalam permintaan untuk prosesor yang lebih berkinerja – dan lebih banyak chip secara bersamaan – yang telah memacu industri untuk sedikit menutup celah dan beralih ke node yang lebih baru lebih cepat.
Untuk memenuhi permintaan yang diharapkan itu, minggu ini TSMC mengumumkan proses fabrikasi Automotive Early (AE), yang bertujuan membantu pembuat mobil memulai lebih awal pada desain chip baru untuk node terdepan. Pada dasarnya simpul batu loncatan di sepanjang jalan untuk mengembangkan proses N3A tingkat otomotif penuh, teknologi N3AE (kelas 3nm) dan N4AE (kelas 4nm) TSMC dijadwalkan untuk menawarkan keandalan tingkat konsumen dan akan hadir dengan kit desain proses khusus otomotif (PDK) masing-masing berdasarkan N3E dan N4P.
Untuk pelanggan yang membutuhkan chip kelas otomotif tradisional dengan keandalan tinggi, N3AE dapat digunakan oleh perancang chip akhir tahun ini untuk mulai mengembangkan produk kelas otomotif yang, pada gilirannya, akan dibuat pada node produksi N3A kelas otomotif yang memenuhi syarat. dalam beberapa tahun. Alternatifnya, pelanggan yang ingin membawa chip ke pasar lebih cepat untuk menggerakkan sistem yang kurang kritis di dalam mobil – seperti kokpit digital dan sistem non-kritis lainnya – dapat merencanakan untuk mulai berproduksi dengan N4AE. Produksi pada Node Awal Otomotif berarti mengabaikan beberapa manfaat dari node proses otomotif yang memenuhi syarat – pada dasarnya membuat chip yang lebih dekat ke tingkat konsumen – tetapi ini akan memungkinkan perancang chip untuk mendapatkan chip mereka dalam produksi pada node mutakhir di atas a tahun lebih cepat.
Secara tradisional, pembuat mobil dan pengembang elektronik kelas otomotif menuntut chip mereka memenuhi syarat untuk kualitas dan keandalan baik dalam hal keamanan fungsional (diklasifikasikan oleh sistem ASIL) dan ketahanan fisik (diklasifikasikan oleh AEC-Q100 standar). Meningkatkan kekokohan fisik chip memerlukan teknologi proses dan aturan desain yang telah dikembangkan/diubah secara khusus untuk memenuhi persyaratan yang lebih tinggi tersebut, dan biasanya diperlukan waktu dua atau tiga tahun bagi pengecoran logam dan mitra chip otomotif mereka untuk mengembangkan teknologi proses kelas otomotif. Misalnya, TSMC telah membuat chip untuk smartphone dan PC pada proses fabrikasi N5 (kelas 5nm) sejak tahun 2020, tetapi N5A kelas otomotif akhirnya siap tahun ini.
Pada saat yang sama, tidak semua sistem di dalam kendaraan harus mematuhi standar integritas dan keandalan yang paling ketat. Misalnya, chip yang menggerakkan infotainment, kokpit digital, dan sistem bantuan pengemudi lanjutan (ADAS) tidak harus AEC-Q100 Grade 1 (suhu pegangan antara -40°C dan +150°C). Sistem ini juga cenderung membutuhkan banyak pemrosesan tenaga kuda, yang membuat mereka mendapat manfaat signifikan dari node terdepan.
TSMC mengatakan bahwa N3AE (3nm Auto Early) akan diluncurkan pada tahun 2023 dan akan menyediakan kit desain proses otomotif (PDK) berdasarkan N3E. Ini akan memungkinkan pelanggan untuk memulai desain pada node 3nm khusus untuk aplikasi otomotif, yang pada akhirnya mengarah ke proses N3A, yang diharapkan memenuhi syarat sepenuhnya untuk penggunaan otomotif pada tahun 2025.
Sementara itu, pelanggan yang lebih terburu-buru juga akan memiliki N4AE sebagai opsi. N4AE didasarkan pada teknologi proses N4P TSMC yang ada, dan pelanggan akan dapat memulai produksi risiko N4AE setahun lebih cepat, pada tahun 2024. Agaknya, mengingat warisannya dari N4P, N4AE juga akan menjadi kandidat yang baik untuk menggabungkan IP yang telah dirancang untuk N4P (yang sudah ada tumpukan), semakin mengurangi waktu ke pasar.
TSMC tidak menyentuh pelanggan mana yang tertarik untuk menggunakan teknologi proses N3AE dan N4AE untuk SoC otomotif mereka, tetapi ada beberapa tersangka umum yang telah menawarkan SoC otomotif kaya fitur berkinerja tinggi selama bertahun-tahun.
