세계 최대 반도체 파운드리이며 애플과도 제휴를 맺고 있는 TSMC가 2022년 TSMC 기술 심포지엄에서 2nm 제조공정, N2 노드 제조 기술을 정식 발표했다. 완전히 새로운 기술을 이용해 제조된 N2 노드 반도체는 2025년 후반 대량 생산이 시작되어 2025년 후반에서 2026년 시장에 투입될 것으로 예상되고 있다.
TSMC는 2022년 기술 심포지엄으로 2022년부터 3년간 제조를 시작하는 5개 노드에 대해 밝혔다. 3nm 제조공정으로 제조되는 반도체는 N3과 이로부터 파생한 N3E, N3P, N3S, N3X라는 5개 노드로 되어 있으며 2025년부터는 2nm 제조공정에 의한 N2 노드도 제조를 시작할 예정이다.
제조 공정 복잡화로 인해 연구 개발에 걸리는 시간이 길어졌기 때문에 더 이상 반도체 파운드리가 2년마다 완전히 새로운 노드를 발표하는 건 어려워졌다. 하지만 TSMC는 매년 소비 전력당 성능이나 트랜지스터 밀도 향상을 요구하는 고객 요구에 N3 노드 확장 버전을 제공해 대응한다는 것.
또 N2 노드 제조는 나노시트를 이용한 GAAFET라는 새로운 기술에 의존하고 있기 때문에 제조 비용 상승과 설계 방법 변경 등이 예상된다. 첨단 칩을 요구하는 개발자 이외 많은 고객은 N2 등장 후 몇 년 이상 N3을 계속 채용하기 때문에 이런 수요를 예상해 TSMC는 N3 노드를 복수 준비하고 있다고 한다.
3nm 제조공정으로 제조되는 N3 노드는 N5 노드에 비해 소비전력이 25∼30% 감소하고 같은 전력에서의 성능이 10∼15% 오른다. N3 노드는 이미 양산 체제에 들어간 것으로 보도되고 있으며 2023년 초 고객에게 납품이 시작될 전망이다.
또 N2 노드는 N3E 노드에 비해 전력 소비가 25∼30% 감소하고 성능은 10∼15% 향상됐지만 트랜지스터 밀도에 대해선 N3E보다 10% 정도 밖에 향상되지 않는다. 한층 더 트랜지스터 밀도에 최적화된 N3S 노드와 비교하면 차이는 더 작아진다고 한다. TSMC는 2025년 후반 N2 노드 반도체 대량 생산을 시작할 예정이며 시장 투입은 2025년 후반부터 2026년이 될 전망이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.