Il mondo dei semiconduttori è una corsa senza sosta; ogni nuovo processo produttivo promette chip più veloci, efficienti e densi. Al centro di questa competizione troviamo tre colossi: Intel, TSMC e Samsung. La domanda che infiamma il settore tecnologico è se il nuovo nodo 18A di Intel riuscirà a superare le prestazioni dei processi a 2 nanometri (nm) di TSMC (N2) e Samsung (SF2).
Intel, dopo anni passati a rincorrere i rivali asiatici, ha messo sul tavolo una strategia ambiziosa, culminante proprio nel processo 18A. Questo nodo non è solo un numero su una roadmap; incarna la speranza di Intel di riconquistare la leadership tecnologica perduta. TSMC, dal canto suo, detiene la corona di fonderia più grande e avanzata del mondo. La sua clientela include i nomi più importanti del settore.
Samsung, pur essendo un gigante tecnologico a tutto tondo, lotta per affermarsi come alternativa credibile a TSMC nel mercato foundry di punta. Il confronto tra Intel 18A, TSMC N2 e Samsung SF2 non è solo una questione di specifiche tecniche; è una battaglia per la supremazia tecnologica, per contratti miliardari e per definire chi guiderà l’innovazione nei prossimi anni.
Intel 18A: RibbonFET e PowerVia per riconquistare la vetta
Le prestazioni, in questo contesto, non si misurano solo in gigahertz; contano l’efficienza energetica (performance per watt), la densità dei transistor (quanti ne entrano in un millimetro quadrato) e la capacità di produrre questi chip complessi su larga scala con rese accettabili.
La posta in gioco è altissima e le implicazioni vanno ben oltre i laboratori di ricerca; toccano i dispositivi che usiamo ogni giorno, dai computer agli smartphone, fino ai data center che alimentano l’intelligenza artificiale. Analizziamo le tecnologie in campo per capire meglio le reali possibilità di sorpasso da parte di Intel.
Il nodo 18A di Intel rappresenta il culmine del suo piano “cinque nodi in quattro anni“; un programma accelerato per recuperare il terreno perso. Due innovazioni chiave distinguono questo processo: RibbonFET e PowerVia. RibbonFET è l’implementazione Intel dei transistor Gate-All-Around (GAA); questi transistor abbandonano la struttura FinFET (dove il gate controlla il canale su tre lati) per un design dove il gate avvolge completamente il canale (o canali, in questo caso “nastri”, da cui il nome Ribbon).
Questo controllo a 360 gradi permette una gestione più precisa della corrente; riduce le dispersioni (leakage) e consente al transistor di funzionare a tensioni più basse, migliorando l’efficienza energetica. Intel afferma che RibbonFET offre un miglioramento delle prestazioni per watt fino al 15% rispetto alle generazioni precedenti.
PowerVia
La seconda tecnologia, PowerVia, è forse ancora più distintiva. Si tratta della prima implementazione su scala industriale di una rete di alimentazione sul retro del wafer (Backside Power Delivery Network – BSPDN). Tradizionalmente, sia le linee di segnale che quelle di alimentazione si trovano sulla parte frontale del chip; questo crea congestione e limita le prestazioni.
PowerVia sposta le linee di alimentazione sul retro; libera spazio prezioso sulla parte frontale per ottimizzare le interconnessioni di segnale. Questo approccio, secondo Intel, migliora l’utilizzo dell’area del 5-10% e le prestazioni a parità di consumo energetico (ISO power) fino al 4%; questo grazie alla riduzione della resistenza.
Secondo alcune analisi preliminari di TechInsights, basate sulle specifiche dichiarate, il nodo 18A di Intel potrebbe effettivamente raggiungere le prestazioni più elevate nella classe dei 2nm; il nodo 18A potrebbe superare sia N2 di TSMC che SF2 di Samsung con un indice di performance calcolato di 2.53 contro 2.27 e 2.19 rispettivamente. Inoltre, dati recenti indicano che la densità delle celle SRAM su 18A è competitiva con quella di TSMC N2; sono in grado di raggiungere circa 38.1 Mbit/mm².
Intel prevede l’avvio della produzione in volumi di 18A nella seconda metà del 2025; i primi chip basati su questa tecnologia, come Panther Lake, dovrebbero arrivare sul mercato poco dopo, forse a inizio 2026. La combinazione di RibbonFET e PowerVia dà a Intel un vantaggio teorico significativo; la sfida sarà tradurlo in produzione di massa efficiente e affidabile.
TSMC N2
Mentre Intel punta su 18A, TSMC e Samsung non stanno certo a guardare. Entrambe stanno sviluppando i loro processi nella classe dei 2nm, anch’essi basati sull’architettura Gate-All-Around (GAA). TSMC chiama la sua implementazione “Nanosheet”, mentre Samsung usa il termine “Multi-Bridge-Channel FET” (MBCFET).
Il principio di base è simile a RibbonFET: avvolgere il canale con il gate per un controllo superiore. TSMC prevede di avviare la produzione del suo nodo N2 verso la fine del 2025. Rispetto al suo precedente nodo N3E (classe 3nm), N2 promette un aumento delle prestazioni del 10-15% a parità di potenza; o una riduzione del consumo energetico del 25-30% a parità di frequenza.
In termini di densità, TSMC dichiara un aumento superiore al 15% rispetto a N3E, con analisi di terze parti (TechInsights) che suggeriscono una densità di transistor per celle ad alta densità (HD) di circa 313 milioni per millimetro quadrato (MTr/mm²); un valore notevolmente superiore ai 238 MTr/mm² stimati per Intel 18A.
È importante notare, però, che i chip moderni usano un mix di celle (HD, High-Performance, Low-Power) e la densità complessiva potrebbe variare.
Crucialmente, la versione iniziale di N2 di TSMC non includerà la tecnologia di alimentazione dal retro (BSPDN), che arriverà solo nel 2026 con una variante chiamata N2P.
Questo dà a Intel 18A, con PowerVia integrato da subito, un potenziale vantaggio temporale su questa specifica innovazione.
La roadmap di Samsung
Samsung, d’altro canto, ha già introdotto i suoi transistor GAA (MBCFET) con la generazione precedente a 3nm (anche se con successo limitato). Il suo nodo SF2 (originariamente chiamato SF3, poi rinominato per allinearsi alla nomenclatura 2nm) è in una fase avanzata dello sviluppo a 2 nm; l’obiettivo è quello di avviare la produzione di massa entro la fine dell’anno . Potenzialmente anticipando sia Intel che TSMC.
Samsung dichiara miglioramenti prestazionali significativi per SF2 rispetto ai processi FinFET precedenti (fino al 46% per certi tipi di transistor) e una riduzione delle dispersioni del 50%. Anche SF2, tuttavia, nella sua versione iniziale non implementerà la BSPDN.
Il nodo SF2 utilizza la tecnologia GAAFET (Gate-All-Around), denominata MBCFET da Samsung, e promette miglioramenti significativi in termini di prestazioni e riduzione delle perdite rispetto ai nodi FinFET precedenti . Samsung sta anche collaborando con Arm per ottimizzare i core Cortex-X per questo processo .
Entrambi i giganti asiatici TSMC e Samsung hanno roadmap solide e una comprovata capacità produttiva. TSMC gode di una fiducia quasi assoluta da parte dei clienti di fascia alta, mentre Samsung continua a innovare, collaborando strettamente con partner come Arm per ottimizzare i core Cortex-X . La battaglia si giocherà quindi non solo sulle specifiche di picco, ma anche sulla maturità del processo, sulle rese produttive e sull’ecosistema di supporto.
Verdetto anticipato ?
Quindi, Intel 18A supererà TSMC N2 e Samsung SF2 ? Sulla carta, le premesse per Intel sono promettenti. L’introduzione simultanea di RibbonFET (GAA) e PowerVia (BSPDN) è una mossa audace; potrebbe conferire a 18A un vantaggio prestazionale ed energetico, come suggeriscono le prime analisi di TechInsights.
Se Intel riuscirà a mantenere le tempistiche e raggiungere rese produttive elevate nella seconda metà del 2025, potrebbe effettivamente mettere pressione sui rivali. TSMC, pur introducendo la BSPDN più tardi (nel 2026 con N2P e poi con A16), punta su una densità di transistor potenzialmente superiore con N2 e sulla sua leggendaria capacità di esecuzione e produzione su vasta scala.
La sua leadership nel mercato foundry le garantisce un flusso costante di clienti e feedback, fattori cruciali per ottimizzare i processi. Samsung, con SF2, mira a giocare d’anticipo sulla timeline, portando la sua tecnologia GAA di seconda generazione sul mercato prima degli altri. Tuttavia, storicamente ha faticato a eguagliare TSMC in termini di rese e base clienti per i nodi più avanzati.
Conclusione
La competizione tra 18A, N2 e SF2 è incredibilmente serrata. Indipendentemente da chi prevarrà in termini di specifiche pure, questa corsa all’innovazione porterà benefici a tutti; avremo dispositivi più potenti ed efficienti. Il futuro prossimo dei semiconduttori si preannuncia elettrizzante; la battaglia per la leadership nella classe dei 2 nanometri è appena iniziata.
La vera sfida per Intel non è solo dimostrare la superiorità tecnologica di 18A; è convincere i grandi clienti (oltre a quelli già annunciati come Microsoft e AWS) ad affidarsi alla sua fonderia per i loro prodotti più critici, dimostrando affidabilità e capacità produttiva su larga scala.
Il verdetto finale non arriverà dalle specifiche dichiarate o dalle analisi preliminari; arriverà dai chip reali prodotti in volumi. Le prestazioni effettive dipenderanno dai design specifici dei chip, dalle ottimizzazioni software e dalle condizioni d’uso. Fattori come il costo per wafer (si vocifera che N2 di TSMC possa costare fino a 30.000 dollari) influenzeranno l’adozione.
