Kleinere Nodes für die Automobilindustrie

TSMC entwickelt all seine Fertigungsprozesse kontinuierlich weiter und optimiert sie. Das hat mehrere positive Auswirkungen: Die Defektrate sinkt, Herstellung und die gefertigten Transistoren benötigen weniger Energie. Hohe Verlässlichkeit ist wichtig für die Automobilindustrie, gleichzeitig wächst auch hier der Bedarf an Rechenleistung.

Das verdeutlichte Amnon Shashua, CEO des israelischen Unternehmens Mobileye: Es entwickelt Chips für autonome und teilautonome Fahrzeuge. Hier wollen Daten von bis zu elf Kameras sowie Radar und Lidar verarbeitet und die Daten verknüpft werden. Auch der Einsatz von KI braucht viel Rechenleistung, TSMC erwartet, dass zeitnah 100 Tops nachgefragt werden. Mit N5 und N3 sollen 10 Tops/Watt möglich sein.

Aber zurück zu Mobileye: 2026 will das Unternehmen sein Assistenzsystem Chauffeur einführen. Es soll vom Fahrer, anders als aktuelle Systeme, nicht mehr überwacht werden müssen – vorerst allerdings nur auf Autobahnen. Dafür wären vom aktuellen, im N7-Prozess gefertigten System-on-Chip (SoC) EyeQ6H vier Chips erforderlich. Vom mit N5 gefertigten Nachfolger, EyeQ7H, reichen hingegen dank höherer Integration drei Chips. Das Tape-out ist für 2024 geplant.

Prozess-Demos für die Automobilindustrie

Die Entwicklung von Fertigungsprozessen für die Automobilindustrie hat den Nachteil, dass ihre langfristige Zuverlässigkeit nachgewiesen werden muss – und das dauert. Grundsätzlich, sagt Kevin Zhang, sei ein Fertigungsprozess nach 18 Monaten so weit ausgereift, dass er die Anforderungen der Automobilindustrie erfülle.

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Der N3-Prozess bleibt die nächsten Jahre TSMCs fortschrittlichste Technologie - und soll schnell auch für die Automobilindustrie nutzbar sein. (Bild: TSMC)

Die Zertifizierung kann dann allerdings erst losgehen, mögliche Kunden müssen mindestens noch einmal so lange warten. Daher bietet TSMC künftig eine Early-Variante seiner Automobilprozesse an, erkennbar am anhängenden E. Mit N3AE sollen Kunden bereits ab 2024 Chips entwickeln können, die dann nach dem für 2026 erwarteten Abschluss der Zertifizierung gleich in Produktion gehen können.

Möglich wird das, indem die Regeln für den Entwurf (Design Rules) bereits veröffentlicht werden, sobald die Prozessentwicklung abgeschlossen ist. So sollen Kunden aus der Automobilindustrie nicht mehr wie bislang mindestens zwei Prozessgenerationen hinter der Spitzentechnologie zurückliegen.

Industrielle und automobile Anwendungen müssen oft mehr als rechnen: Dann kommen die Specialty Technologies zum Einsatz, mit denen TSMC seine alte Spitzentechnologie ebenfalls langfristig weiternutzt.