به طور سنتی، خودروسازان و توسعه دهندگان لوازم الکترونیکی درجه یک خودرویی خواستار این بودند که تراشه های خود از نظر کیفیت و قابلیت اطمینان هم از نظر ایمنی عملکردی (طبقه بندی شده توسط سیستم ASIL) و استحکام فیزیکی (طبقه بندی شده توسط AEC-Q100 استانداردها). بهبود استحکام فیزیکی تراشه‌ها نیازمند فن‌آوری‌های فرآیندی و قو،ن طراحی است که به‌طور خاص توسعه‌یافته/بهینه‌سازی شده‌اند و نیازهای بالاتر را برآورده می‌کنند، و معمولاً کارخانجات ریخته‌گری و شرکای تراشه‌های خودروی آنها دو یا سه سال طول می‌کشد تا یک فناوری فرآیندی در سطح خودرو را توسعه دهند. به ،وان مثال، TSMC از سال 2020 تراشه‌هایی را برای گوشی‌های هوشمند و رایانه‌های شخصی در فرآیند ساخت N5 (ک، 5 نانومتری) خود می‌سازد، اما ک، خودرو N5A در نهایت امسال آماده می‌شود.
به ،وان آ،ین مجموعه از اعلامیه های سمپوزیوم فناوری آمریکای شمالی این هفته، TSMC به روز رس، های نقشه راه فوق العاده خود را با برخی اخبار جدید در مورد فرآیندهای خودرو محور خود پایان داد. برای مشتریان خودرویی خود، TSMC در حال آماده شدن برای ارائه یک جفت گره فرآیند تخصصی جدید برای بازار است، N4AE و N3AE، که با هدف ارائه نسخه‌های اولیه گره‌های فرآیند ک، خودروی آتی TSMC برای استفاده توسط مشتری، که نیاز به دریافت شروع اولیه با طراحی و/یا تولید.
به منظور پاسخگویی به تقاضای مورد انتظار، این هفته TSMC فرآیندهای ساخت خودروی اولیه (AE) خود را اعلام کرد که هدف آن کمک به خودروسازان است که طراحی تراشه های جدید را برای نودهای پیشرو زودتر شروع کنند. اساساً گره‌های پله‌ای در مسیر توسعه یک فرآیند N3A کامل و درجه یک خودرویی، فناوری‌های N3AE (ک، 3 نانومتری) و N4AE (ک، 4 نانومتری) TSMC در نظر گرفته شده‌اند تا قابلیت اطمینان در سطح مصرف‌کننده را ارائه دهند و با کیت‌های طراحی فرآیند خاص خودرو ارائه می‌شوند. (PDKs) بر اساس N3E و N4P به ترتیب.
برای مشتری، که به یک تراشه سنتی و با قابلیت اطمینان بالا در ک، خودرو نیاز دارند، N3AE می‌تواند توسط طراحان تراشه در اوا، سال جاری برای شروع توسعه محصولات خودرویی مورد استفاده قرار گیرد که به ،ه خود بر روی گره تولید کاملاً واجد شرایط خودرو درجه N3A ساخته می‌شوند. در یکی دو سال از طرف دیگر، مشتری، که می‌خواهند تراشه‌ها را زودتر به بازار بیاورند تا سیستم‌های کمتر حیاتی را در خودرو سوار کنند – مانند کابین‌های دیجیتال و سایر سیستم‌های غیر حیاتی – می‌توانند برای تولید با N4AE برنامه‌ریزی کنند. تولید در گره اولیه خودرو به م،ای چشم پوشی از برخی از مزایای یک گره فرآیند کاملاً واجد شرایط خودرو است – اساساً ساخت تراشه هایی که به درجه مصرف کننده نزدیک تر هستند – اما به طراحان تراشه اجازه می دهد تا تراشه های خود را در گره های پیشرفته تولید کنند. سال زودتر
صنعت خودرو در مورد تولید تراشه محافظه‌کار است، زیرا انتظار می‌رود که محصولات خودرو از نظر ایمنی و قابلیت اطمینان بالاترین سطح را داشته باشند. به دلایل خوب، صنعت خودرو به طور سنتی یک نسل یا بیشتر از نظر گره های فرآیند لیتوگرافی سیلی، استفاده می شود، زیرا آنها منتظر هستند تا آنها به فرآیندهای واقعاً اثبات شده تبدیل شوند. با این اوصاف، گرایش به سمت وسایل نقلیه نرم‌افزاری باعث افزایش سریع تقاضا برای پردازنده‌های کارآمدتر – و در مجموع تراشه‌های بیشتر – می‌شود که صنعت را تشویق می‌کند تا فاصله را کمی کاهش دهد و زودتر به گره‌های جدیدتر منتقل شود.
TSMC گفت که N3AE (3nm Auto Early) آن در سال 2023 راه اندازی خواهد شد و کیت های طراحی فرآیند خودرو (PDKs) مبتنی بر N3E را ارائه خواهد کرد. این به مشتریان امکان می‌دهد تا طراحی‌هایی را روی گره 3 نانومتری به‌طور خاص برای کاربردهای خودرو آغاز کنند، که در نهایت منجر به فرآیند N3A می‌شود که انتظار می‌رود در سال 2025 به طور کامل برای استفاده در خودرو واجد شرایط شود.
در عین حال، همه سیستم‌های داخل خودرو نیازی به رعایت دقیق‌ترین استانداردهای یکپارچگی و قابلیت اطمینان ندارند. برای مثال، تراشه‌هایی که سیستم اطلاعات سرگرمی، کابین دیجیتال و سیستم‌های پیشرفته کمک راننده (ADAS) را تامین می‌کنند، لازم نیست AEC-Q100 درجه 1 باشند (دماهای کنترل بین -40 درجه سانتی‌گراد و +150 درجه سانتی‌گراد). این سیستم ها همچنین نیاز به ، بخار پردازش زیادی دارند که منجر به بهره مندی قابل توجهی از گره های پیشرو می شود.
TSMC اشاره ای به این موضوع نکرد که کدام یک از مشتریانش علاقه مند به استفاده از فناوری های پردازش N3AE و N4AE برای SoC های خودروی خود هستند، اما چندین مظنون معمولی وجود دارند که سال ها SoC های خودرویی با عملکرد بالا را ارائه می دهند.
منبع: https://www.anandtech.com/s،w/18837/tsmc-announces-early-access-nodes-for-car-chips-n4ae-n3ae
