2020 yılında Apple’ın A14 Bionic yonga seti ve Huawei’nin Kirin 9000 SoC’si, TSMC tarafından 5nm işlem düğümü kullanılarak üretilen ilk yongalardı. Geçtiğimiz yıl TSMC, akıllı telefonlarda kullanılan tek 3 nm çipi, şu anda iPhone 15 Pro ve iPhone 15 Pro Max’e güç veren A17 Pro’yu üretti. İşlem düğümlerinin boyutu küçüldükçe, çip tarafından kullanılan transistörler küçülür, bu da daha fazlasının bileşenin içine sığabileceği anlamına gelir. Bir çipin transistör sayısı ne kadar yüksek olursa çip o kadar güçlü ve/veya enerji açısından verimli olur.
Örneğin TSMC, A17 Pro SoC için 5 nm’den 3 nm’ye çıktığında iPhone’da CPU hızlarının %10, GPU hızlarının %20 arttığı ve Neural Engine’in 2 kat daha hızlı olduğu söylendi.
TSMC tarafından üretilen Apple A17 Pro uygulama işlemcisi, bir akıllı telefon tarafından kullanılan tek 3 nm yonga setidir.
Tıpkı Apple’ın bazı akıllı telefonlarına güç sağlamak için 3nm yonga seti kullanan ilk (ve şimdiye kadar tek) telefon üreticisi olması gibi, DigiTimes (aracılığıyla MacSöylentiler), TSMC’nin 2025’in ikinci yarısında müşteriler için çipler oluşturmak için 2 nm kullanmaya başlamasıyla şirketin 2 nm işlem düğümü kullanılarak üretilen bir yonga setini kullanan ilk şirket olacağını söylüyor. TSMC’nin 2 nm üretimi, Gate-all-around (GAA) ürününü piyasaya sürecek. Geçidin kanalı dört taraftan da kaplamasını sağlamak için dikey olarak istiflenmiş yatay nano tabakalar kullanan transistörler. Bu, akım sızıntılarını azaltır ve sürücü akımını artırır.
Samsung Foundry halihazırda 3nm yongalarıyla GAA transistörlerini kullanıyor ancak TSMC, 2nm üretimi başlayana kadar bunu kullanmayacak. TSMC, 2 nm’ye geçişe uyum sağlamak için iki yeni fabrika (yonga üretim tesisi) inşa ediyor ve üçüncüsünü inşa etmek için onay istiyor. 2nm üretime yönelik fabrikaların inşası TSMC’ye milyarlarca dolara mal olacak. Ancak 2nm’ye ulaşmadan önce TSMC, 3nm düğümünün geliştirilmiş versiyonlarını kullanacak. Geçen yılın N3B 3nm süreç düğümü, bu yılın geliştirilmiş N3E düğümü ve gelecek yılın N3P düğümü olacak. Bu bizi 2025’in ikinci yarısında 2 nm’ye götürüyor. Geçen ay TSMC, Apple’a 2 nm’lik çip prototipini gösterdi.
Ve 2 nm’den sonra TSMC’nin 2027’den itibaren 1,4 nm süreç düğümüne sahip olması bekleniyor. MacRumors’a göre Apple, hem 1,4 nm kapasite hem de 1 nm kapasite olarak ilk yıl için üretim kapasitesini rezerve etmeyi planlıyor. Apple, TSMC’nin en büyük müşterisi ve 2025 yılında 2 nm üretim için 12 inçlik silikon levha için 25.000 dolara yükselmesi beklenen levha fiyatlarında indirim alması bekleniyor.