Після 5-нм норм наступними важливим технологічним процесом для TSMC стануть 3 нм. За словами тайванського виробника, дослідження і розробка 3-нм техпроцесу просуваються відповідно до графіка. Компанія нещодавно оголосила, що запустить пробне виробництво в 2021 році. Однак масштабний масовий друк повинене початися в другій половині 2022 року.
Хоча пройде ще майже два роки, перш ніж 3-нанометровий процес TSMC перейде в стадію масового виробництва, багато клієнтів тайванського виробника вже зацікавлені в цих передових нормах. Повідомляється, що TSMC готує чотири хвилі розгортання 3-нм виробничих потужностей. Левова частка першої хвилі буде передана Apple, що цілком очікувано. Починаючи з процесора A10 в серії смартфонів iPhone 7 2016 року, процесори Apple серії A виробляються виключно на потужностях TSMC і їм завжди віддається пріоритет.
3-нм техпроцес повинен істотно поліпшити продуктивність і енергоефективність чіпів. На зборах, присвячених фінансовим звітам компанії в першому і другому кварталах цього року, виконавчий директор TSMC Вей Чжецзя (Wei Zhejia) повідомив, що в порівнянні з 5-нм техпроцесом 3-нм норми дозволять збільшити щільність транзисторів на 70%, а також підвищити частоти чіпів на 10-15% при тому ж енергоспоживанні. У свою чергу енергоефективність при колишніх частотах збільшиться на 25-30%.
За даними Taiwan Economic Daily, TSMC вже домоглася великого прориву в освоєнні 2-нм техпроцесу. Процес досліджень і розробок зараз знаходиться на просунутій стадії. Компанія оптимістично налаштована щодо того, що в другій половині 2023 роки кількість придатних кристалів при її пробному 2-нм виробництві може досягти 90%. Ланцюжок поставок також показують, що на відміну від 3-нм і 5-нм процесів, в яких використовується FinFET, в 2-нм процесі TSMC застосовується нова архітектура польових транзисторів MBCFET (Multi Bridge Channel FET), у яких транзисторний канал буде виглядати як кілька розташованих один над одним каналів у вигляді наносторінок, оточених з усіх боків затвором.
У минулому році TSMC створила групу досліджень і розробок 2-нм норм, щоб знайти оптимальний шлях розвитку. Використання MBCFET дозволить подолати фізичну межу витоків струму для об’ємних транзисторів FinFET. TSMC раніше повідомляла, що її розробка 2-нм техпроцесу буде проводитися в Баошань і Синьчжу. Вона також планує побудувати чотири величезних фабрики P1-P4 з виробництва надвеликих кремнієвих пластин (діаметром 450 мм) на площі понад 90 гектарів. Якщо врахувати поточний прогрес в дослідженнях і розробках 2-нм норм TSMC, компанія повинна вийти на масове виробництво в 2024 році.