TSMC A16 (1.6nm): Tăng 10% Tốc Độ Hoặc Giảm 20% Điện Năng So Với 2nm, Công Nghệ Cấp Nguồn Mặt Sau Sẵn Sàng Sản Xuất Từ Quý 4/2026

Tiến trình A16 hay 1.6nm thế hệ tiếp theo của TSMC sẽ đánh dấu sự khởi đầu của “Kỷ nguyên Angstrom”, mang lại những cải thiện đáng kể về hiệu năng và điện năng so với tiến trình 2nm hiện tại.

Tại hội nghị VLSI Symposium 2026 sắp tới, TSMC sẽ chính thức trình bày về công nghệ tiến trình A16 của mình. A16 là một phần trong họ tiến trình kỷ nguyên Angstrom của TSMC, bao gồm cả A14 và các tiến trình A13 & A12 đã được công bố gần đây.

Trong bản xem trước tài liệu "T1.5" do VLSI cung cấp, TSMC tái khẳng định những lợi thế về hiệu năng/điện năng của A16. Một trong những tính năng lớn nhất của A16 sẽ là việc bổ sung công nghệ cấp nguồn mặt sau (Backside Power Delivery - BSPDN), mà TSMC gọi là Super Power Rail (SPR). A16 sẽ tận dụng công nghệ bóng bán dẫn Nanosheet được tối ưu hóa, lần đầu tiên được sử dụng bởi tiến trình N2 (2nm) của hãng, dự kiến sẽ được triển khai vào cuối năm nay trong các chip như AMD EPYC Venice.

Intel trước đây đã áp dụng công nghệ cấp nguồn mặt sau cho tiến trình 18A của họ, dùng cho CPU Panther Lake. Về hiệu năng, TSMC A16 sẽ mang lại tốc độ tăng 8-10% so với N2P trên cùng một diện tích lõi. Hoặc, công nghệ tiến trình này có thể giảm 20% điện năng tiêu thụ so với N2. Tiến trình mới cũng tăng mật độ logic và mật độ SRAM lên tới 8-10%.

Nguồn ảnh: Dr. Ian Cutress

Công nghệ TSMC A16 tích hợp các bóng bán dẫn nanosheet hàng đầu với các giải pháp Super Power Rail (SPR) tiên tiến, mang lại mật độ logic và hiệu năng được cải thiện đáng kể.

SPR cải thiện mật độ logic và hiệu năng bằng cách dành riêng tài nguyên định tuyến mặt trước cho tín hiệu. Nó cũng giảm đáng kể sụt áp IR, cải thiện hiệu quả phân phối điện năng. Quan trọng nhất, sơ đồ tiếp xúc mặt sau mới lạ của chúng tôi bảo toàn mật độ cổng, diện tích bố trí và tính linh hoạt về chiều rộng thiết bị như phân phối điện năng mặt trước truyền thống để đạt được mật độ tốt nhất và hiệu năng tốt nhất trong ngành.

So với tiến trình N2P của TSMC, A16 sẽ cung cấp cải thiện tốc độ 8-10% ở cùng Vdd (điện áp nguồn dương), giảm 15-20% điện năng tiêu thụ ở cùng tốc độ và tăng mật độ chip lên tới 1.10X, làm cho nó phù hợp nhất cho các sản phẩm điện toán hiệu năng cao (HPC) với các tuyến tín hiệu phức tạp và mạng phân phối điện năng dày đặc.

TSMC

Theo những thông tin chi tiết mới nhất, TSMC A16 được lên kế hoạch sản xuất hàng loạt vào quý 4 năm 2026, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta sẽ thấy các chip sử dụng tiến trình này vào thời điểm đó. Các sản phẩm thực tế dựa trên A16 được lên kế hoạch ra mắt vào khoảng năm 2027-2028. Các tiến trình A16 và A14 sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc định hình TSMC cho thế hệ tiến trình tiếp theo, chẳng hạn như A13 và A12.

Tiến trình TSMC A13 (1.3nm)

Công nghệ tiến trình TSMC A13 (1.3nm) là một phiên bản thu nhỏ của tiến trình A14. Tiến trình này mang lại khả năng tiết kiệm diện tích 6% so với A14. Với A13, TSMC hứa hẹn các thiết kế nhỏ gọn và hiệu quả hơn cho khách hàng của mình. A13 sẽ là một tiến trình chủ chốt cho các ứng dụng HPC, AI và di động. Ngoài việc thu nhỏ diện tích, tiến trình A13 còn cung cấp khả năng tương thích ngược hoàn toàn với A14. Tiến trình này sẽ đi vào giai đoạn sản xuất vào năm 2029, một năm sau A14 (1.4nm).

Tiến trình TSMC A12 (1.2nm)

Cùng thời điểm đó, TSMC cũng có kế hoạch ra mắt tiến trình A12 (1.2nm) của mình, đây là một sự nâng cấp tiếp theo của tiến trình A14. Tiến trình A12 tận dụng công nghệ Super Power Rail của TSMC để cấp nguồn mặt sau và dự kiến sẽ đi vào sản xuất vào năm 2029.

Những công nghệ tiến trình này rất quan trọng đối với TSMC khi hãng này tăng cường năng lực sản xuất tại các nhà máy khác nhau, đồng thời bổ sung các nhà máy mới. Khi nhà sản xuất bán dẫn này tiếp tục đối mặt với những hạn chế ngày càng tăng do nhu cầu về AI, không gian đang được mở ra cho các đối thủ cạnh tranh như Intel để lấp đầy khoảng trống, và Intel đang làm điều đó một cách mạnh mẽ với các công nghệ đóng gói tiên tiến sắp tới của mình, chẳng hạn như EMIB, và các tiến trình tập trung vào khách hàng bên ngoài như 18A-P và 14A.