TSMC startet Massenproduktion im 2nm Prozess

Der weltweit führende Auftragsfertiger TSMC hat die Massenproduktion von Chips im 2nm Verfahren aufgenommen. Das Unternehmen bestätigte, dass die Fertigung wie angekündigt im vierten Quartal 2025 angelaufen ist und markiert damit den nächsten Schritt im Wettbewerb um die fortschrittlichsten Halbleiterprozesse. Konkurrent Samsung hatte bereits früher die Massenproduktion eines ersten Chips im 2nm Verfahren bekannt gegeben.

Technische Neuerungen der N2 Technologie

Mit dem N2 Node setzt TSMC erstmals auf Nanosheet Transistoren der ersten Generation, die eine verbesserte Kontrolle über elektrostatische Eigenschaften ermöglichen. Diese Gate-All-Around (GAA) Architektur löst die bisher verwendeten FinFET Transistoren ab und erlaubt eine höhere Packungsdichte bei gleichzeitig reduzierten Leckströmen.

Zusätzlich hat TSMC eine Redistribution Layer mit niedrigem Widerstand sowie hochleistungsfähige Metal-Insulator-Metal (MiM) Kondensatoren entwickelt, um die Gesamtleistung weiter zu steigern. Diese technischen Verbesserungen sollen die N2 Technologie zum fortschrittlichsten Halbleiterprozess der Branche machen, sowohl hinsichtlich Transistordichte als auch Energieeffizienz.

Im Vergleich zur N3E Technologie, die bei Chips wie dem Snapdragon 8 Elite zum Einsatz kommt, verspricht der 2nm Prozess messbare Verbesserungen. TSMC gibt eine Leistungssteigerung von 10 bis 15 Prozent bei gleichem Energieverbrauch an. Alternativ lässt sich der Energiebedarf bei identischer Leistung um 25 bis 30 Prozent senken. Die Transistordichte steigt um 15 bis 20 Prozent gegenüber dem Vorgänger.

Produktion und Kapazitäten

Die Fertigung läuft zunächst in Fab 20 und Fab 22 an, wobei letztere in Kaohsiung im Süden Taiwans angesiedelt ist. Dies ist TSMCs erste Produktionsstätte in dieser Region und stellt die erste Phase von bis zu fünf geplanten Fertigungsanlagen dar. Die Nachfrage nach der neuen Technologie ist offenbar erheblich, sodass TSMC die Kapazitäten zügig hochfährt.

Berichten zufolge könnte die monatliche Produktion bis Ende 2026 auf bis zu 140.000 Wafer ansteigen, was nahe an die Produktionsmengen der etablierten 3nm Fertigung heranreicht. Bereits gegen Ende 2026 plant TSMC die Einführung von N2P, einer auf höhere Leistung optimierten Variante der 2nm Technologie. Damit verfolgt das Unternehmen seine Strategie kontinuierlicher Verbesserungen innerhalb einer Prozessgeneration weiter.

Zu den ersten Abnehmern der 2nm Chips dürften die üblichen Verdächtigen gehören. Apple arbeitet Berichten zufolge am A20 Prozessor für die iPhone 18 Serie, der auf TSMCs N2 Technologie basieren soll. Auch Qualcomm und Mediatek werden voraussichtlich ihre kommenden Flaggschiff-Chips Snapdragon 8 Elite Gen 6 und Dimensity 9600 im 2nm Verfahren fertigen lassen. Mediatek hat bereits im September 2025 bekannt gegeben, als eines der ersten Unternehmen einen Chip im 2nm Prozess erfolgreich zur Produktionsreife gebracht zu haben. Hierbei handelte es sich allerdings nicht um ein Smartphone SoC.

Die Hauptanwendungsgebiete liegen zunächst im Smartphone-Segment sowie im Bereich High Performance Computing. Aufgrund der hohen Nachfrage aus diesen Märkten hat TSMC die Massenproduktion schneller hochgefahren als bei früheren Prozessgenerationen, bei denen üblicherweise mit kleineren Chip-Designs begonnen wurde.

Deutlich höhere Produktionskosten

Die fortschrittliche Technologie hat allerdings ihren Preis. Berichte sprechen von 30.000 US-Dollar pro 2nm Wafer, verglichen mit 20.000 US-Dollar für 3nm Wafer. Die hohen Kosten resultieren aus der komplexen Fertigung und den Investitionen in neue Produktionsanlagen. Allein der Bau einer Fabrik mit einer Kapazität von 50.000 Wafern pro Monat soll rund 28 Milliarden US-Dollar kosten.

Diese Kostenstruktur wirkt sich unmittelbar auf die Endprodukte aus. Der Apple A20 Chip könnte Schätzungen zufolge bis zu 280 US-Dollar pro Einheit kosten, was einem Anstieg von etwa 80 Prozent gegenüber dem A19 entsprechen würde. In Kombination mit gestiegenen Speicherpreisen und anderen Komponenten dürfte dies zu spürbaren Preissteigerungen bei Smartphones der Oberklasse führen.

Zudem kämpft TSMC offenbar mit einer niedrigeren Ausbeuten bei der ersten Generation der Nanosheet-Fertigung, was die Stückkosten zusätzlich in die Höhe treibt. Erst mit zunehmender Erfahrung und optimierten Prozessen werden sich die Fertigungskosten und Ausbeuten verbessern.

TSMC ist indes nicht der einzige Halbleiter-Hersteller, der in die 2nm Ära vorstößt. Samsung hat bereits seinen Exynos 2600 Prozessor vorgestellt, der im hauseigenen 2nm GAA Verfahren gefertigt wird und in der Galaxy S26 Serie zum Einsatz kommen soll. Auch Intel arbeitet an entsprechenden Fertigungstechnologien. TSMCs breite Kundenbasis, zu der neben Apple auch Qualcomm, AMD, Nvidia und Intel gehören, verschafft dem Unternehmen jedoch eine starke Marktposition.

Quellen
TSMC | UDN

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