TSMC N4X: Neuer High-Performance-Prozess für PC-Chips

TSMC hat einen weiteren Ableger des N5-Fertigungsprozesses vorgestellt. N4X soll vor allem mehr Leistung für PC-Chips bieten. Dafür wurde auch die Spannung leicht erhöht, von der sonst stets beworbenen Energieeinsparung und gestiegenen Effizienz gegenüber dem Vorgänger-Prozess ist heute deshalb erst einmal nicht die Rede.

Die 1. Generation der neuen X-Serie

N4X ist der erste Prozess dieser Art und soll den Beginn einer kompletten Serie bei TSMC markieren. Der bisher im Normalfall verfolgte Ansatz des „one size fits all“ war zuletzt bereits des Öfteren an die Grenzen gestoßen, multiple Ableger eines grundlegenden Prozesses waren die Folge. Doch diese unterschieden sich oft nur minimal, waren eher so etwas wie die logische Entwicklung nach einem oder gar zwei Jahren, die ein Prozess schon gefertigt wurde. Die neue X technology series verfolgt einen anderen Ansatz, der für den Stromverbrauch keine positiven Aussichten verspricht.

Mehr Leistung ohne Blick auf den Verbrauch

Bisher wurde ein neuer Prozess stets mit einer gesteigerten Effizienz beworben, der vor nicht einmal zwei Monaten enthüllte Prozess N4P sollte beispielsweise bei gleichem Verbrauch elf Prozent mehr Leistung als das Ursprungsdesign N5 liefern, oder aber bei gleicher Leistung 22 Prozent weniger verbrauchen können. N4X soll nun 15 Prozent mehr Leistung als N5 bei gleicher Spannung bieten, allerdings mit Overdrive-Option für noch mehr Spannung und damit auch noch mehr Leistung sorgen. Doch noch mehr Leistung gibt es nicht umsonst. TSMC spricht diplomatisch von einem „kleinen Tradeoff bei den Leckströmen“ – das Thema Effizienzwerte lässt man deshalb in der Vorstellung heute lieber weg.

Letztlich klingt das aber genau danach, was die Kunden derzeit wollen. Dort kennt die Verbrauchskurve in den letzten beiden Jahren bereits keinen anderen Weg als nach oben, die Annahmen für die nächsten Produkte gehen noch weit höher hinaus. Bis zu 700 Watt für Server-Prozessoren, 500-Watt-GPUs für Consumer und gar vermuteten 1.000 Watt für HPC-Grafikbeschleuniger bei Nvidias Hopper stellen alles bisherige in den Schatten. Das Motto „mehr Kraft durch mehr Kraftstoff“ wird in Zukunft nun also so schon auf Transistorebene gelegt.

Im ersten Halbjahr 2023 soll die risk production für N4X starten, mit etwas Glück also zum Ende des Jahres erste Serienprodukte gefertigt werden. Letztlich dürfte der N4X-Prozess aber erst im Jahr 2024 für Produkte im Handel Relevanz haben – also alles das, was nach Nvidia Hopper und AMD RDNA3 und deren Profi-Ablegern erscheint.