Pabrikan semikonduktor TSMC dan Samsung mulai mengembangkan dan memproduksi chipset canggih dengan fabrikasi 3 nm. Tentunya, dibalik kecanggihan chipset 3 nm itu, ada harga mahal yang harus dikeluarkan pembeli smartphone.
Baru-baru ini, Apple telah meneken kontrak kerjasama dengan TSMC untuk membeli chipset 3 nm-nya guna dipasangkan pada iPhone. Rencananya, TSMC akan mengirimkan chip 3nm-nya untuk seri iPhone 15 yang akan datang.
Berkat chipset 3 nm, performa dan efisiensi daya baterai iPhone 15 bakal lebih powerful dan hemat baterai. Namun sekali lagi, harga produksi chipset TSMC 3 nm tidaklah murahSebagai perbandingan, biaya produksi wafer TSMC 3nm berlipat ganda dari produksi 7nm seperti dikutip Gizmochina.
Sederhananya, semakin rendah nomor node proses, maka semakin kecil transistor yang digunakan dan memungkinkan lebih banyak transistor di dalam sebuah chip. Dengan demikian, ini akan memberikan performa yang lebih kuat dan hemat energi.
Sementara itu TSMC dan Samsung berencana untuk menghadirkan chip 2nm pada 2025. Tidak menutup kemungkinan, kita mungkin akan melihat chip 1nm pada 2030. Meskipun, pengembangan inovasi ini memberi banyak peningkatan, ada biaya yang harus dibayar.
TSMC sendiri berencana menjual chip dengan wafer 3nm seharga USD20.000. Sebagai informasi, ketika perusahaan merilis wafer 5nm, terdapat peningkatan harga dari 7nm sebesar 60% atau dari USD10.000/wafer menjadi USD16.000/wafer.
Pindah Pabrik
TSMC
Saat ini hubungan diplomatik antara China dan Taiwan sedang memanas, menyusul china terus melakukan latihan militer besar-besaran di sekitar Taiwan. Eskalasi militer pun bisa pecah sewaktu-waktu.
Tentunya, suhu geo-politik Taiwan-China yang genting itu bukanlah hal yang menyenangkan bagi Apple, mengingat chipset Apple dibuat oleh pabrikan semikonduktor TSMC yang memiliki pusat manufaktur di Taiwan.
Sebanyak 25 persen pendapatan tahunan TSMC sendiri disumbangkan oleh Apple. Karena itu, Apple sedang melobi TSMC untuk memindahkan pusat manufakturnya dari Taiwan ke AS yang wilayahnya lebih kondusif seperti dikutip Phone Arena.
TSMC sendiri akan membuka fasilitas pembuatan chip 5nm di Phoenix, Arizona yang akan beroperasi pada 2024. Tentunya, TSMC akan membawa lebih banyak talenta terbaiknya ke AS.
Salah satu pabrik TSMC sekarang sedang mengerjakan cara untuk menurunkan simpul proses menjadi 1 nm. Bulan lalu, Samsung Foundry mengumumkan peta jalan untuk produksi chipnya yang akan beralih dari node proses 3nm tahun ini menjadi 2nm pada tahun 2025.
Pada 2027, Samsung Foundry mengatakan akan memproduksi chip menggunakan node proses 1,4nm. Intel mengumumkan tahun lalu bahwa teknologi baru akan memungkinkannya bersaing untuk kepemimpinan proses pada tahun 2025 dengan TSMC dan Samsung.
Masalah yang dihadapi perusahaan seperti TSMC, Samsung Foundry, dan Intel adalah bagaimana membuat transistor menjadi lebih kecil.
Seluruh prosesnya sangat kompleks. Selama beberapa tahun terakhir, TSMC dan Samsung Foundry telah menggunakan transistor FinFET (Fin-Shaped Field Effect). Sementara Samsung tahun ini mulai menggunakan transistor Gate-All-Around (GAA).
Transistor GAA dapat membuat gerbang bersentuhan dengan keempat sisi saluran transistor untuk memberikan kontrol lebih besar atas aliran arus (transistor FinFET hanya menutupi tiga sisi saluran) dengan mengganti sirip vertikal dengan tumpukan horizontal dari apa yang disebut nanosheet.
Transistor GAA, yang dirancang pertama kali oleh Samsung, dapat membantu mengurangi ukuran transistor dan meningkatkan kerapatan transistor yang memungkinkan lebih banyak transistor di dalam sebuah chip.
Chip GAA juga memungkinkan saluran diperlebar di dalam komponen yang memungkinkan chip menjadi lebih cepat. Ini juga akan membantu mendorong chip yang lebih hemat daya. Perlu diingat bahwa TSMC tetap menggunakan FinFET untuk produksi 3nm dan akan menggunakan GAA ketika chip 2nm mulai diluncurkan. Samsung sudah menggunakan GAA pada komponen 3nm-nya.