TSMC prepara para la segunda mitad de 2026 A16, su primera tecnología que combina transistores nanosheet con Super Power Rail (SPR), un sistema de alimentación eléctrica desde la cara trasera del chip. El avance busca resolver uno de los problemas que aparecen al seguir reduciendo los procesos de fabricación: las líneas eléctricas y las señales compiten por un espacio cada vez menor. La compañía asegura además que su implementación mantiene la densidad de puerta, el área de diseño y la flexibilidad de los dispositivos de su tecnología convencional, un punto especialmente relevante frente a otras aproximaciones al backside power delivery.
Las claves de TSMC A16 en 30 segundos
- A16 introduce Super Power Rail, que traslada la red de alimentación a la cara posterior del chip.
- TSMC afirma que mantiene densidad de puerta, área y flexibilidad comparables a la alimentación frontal tradicional.
- Frente a N2P, promete un 8-10 % más de velocidad o un 15-20 % menos de consumo, según el escenario.
- La densidad podría aumentar hasta 1,10 veces.
- Intel ya dispone de PowerVia en 18A, por lo que la competencia se centra también en cómo integrar esta tecnología sin complicar el diseño.
Durante décadas la electricidad y los datos han recorrido esencialmente el mismo lado de un procesador. Sobre los transistores se construyen diferentes capas metálicas que sirven tanto para transportar señales como para distribuir la alimentación.
El sistema ha funcionado mientras los fabricantes reducían progresivamente el tamaño de los transistores, pero cada nueva generación hace más difícil mantenerlo.
Las conexiones son más pequeñas y aumenta su resistencia. Al mismo tiempo, procesadores para inteligencia artificial y computación de alto rendimiento necesitan transportar cantidades enormes de corriente hacia miles de millones de transistores.
El resultado es un problema aparentemente sencillo: cada vez hay más cosas intentando pasar por menos espacio.
La industria está respondiendo dándole la vuelta al chip.
Por qué TSMC, Intel y Samsung quieren alimentar los chips por detrás
La idea del Backside Power Delivery Network (BSPDN) consiste en separar dos funciones que tradicionalmente han compartido las capas metálicas situadas sobre los transistores.
Las señales permanecen delante.
La electricidad pasa detrás.
Esto permite reservar las conexiones frontales principalmente para comunicaciones y construir una red eléctrica independiente en la cara posterior.
Una de las ventajas es reducir el denominado IR drop, la caída de tensión que aparece como consecuencia de la resistencia eléctrica de las interconexiones.
El problema adquiere mayor importancia conforme aumenta la corriente que necesitan los procesadores. Una GPU o ASIC para inteligencia artificial puede sufrir variaciones muy rápidas de consumo y necesita mantener una alimentación suficientemente estable para funcionar a las frecuencias previstas.
Intel lleva años trabajando precisamente sobre esta idea con PowerVia. En sus primeros chips de prueba, la compañía consiguió más de un 90 % de utilización de celdas, una mejora superior al 30 % en caída de tensión y aproximadamente un 6 % de beneficio en frecuencia.
PowerVia forma actualmente parte de Intel 18A junto con los transistores RibbonFET, la arquitectura Gate-All-Around (GAA) de Intel.
TSMC está siguiendo ahora su propio camino con A16.
| Tecnología | Backside power | Transistor | Punto diferencial |
|---|---|---|---|
| TSMC A16 | Super Power Rail | Nanosheet | Mantener densidad de puerta, área y flexibilidad |
| Intel 18A | PowerVia | RibbonFET | Backside power integrado en la familia 18A |
| Samsung 2 nm | BSPDN en desarrollo | GAA/MBCFET | Implantación progresiva prevista en su familia de procesos avanzados |
La comparación no permite afirmar simplemente que una tecnología sea superior a las demás. Intel fue pionera en demostrar PowerVia en silicio y lo ha incorporado a 18A. Lo novedoso de la propuesta de TSMC es cómo pretende introducir la alimentación posterior conservando características de diseño existentes.
Super Power Rail: la diferencia que TSMC quiere explotar
TSMC denomina a su tecnología Super Power Rail.
A16 lleva la alimentación hacia la cara posterior y utiliza conexiones verticales dedicadas para acercarla a los transistores.
Eso libera recursos de interconexión en la parte frontal y permite dedicar más espacio al transporte de señales.
Hasta aquí el principio es similar al perseguido por otras implementaciones de backside power.
La diferencia destacada por TSMC está en su esquema de contactos.
La compañía afirma que su tecnología permite mantener la misma densidad de puerta, huella del layout y flexibilidad de anchura de dispositivo que un diseño con alimentación frontal tradicional. TSMC lo presenta como una característica inédita en la industria.
Esto puede parecer un detalle menor, pero tiene implicaciones importantes para los diseñadores.
Un nuevo proceso de fabricación no consiste únicamente en reducir transistores. Alrededor de cada nodo existe un enorme conjunto de bibliotecas de celdas, reglas de diseño, herramientas de automatización EDA y propiedad intelectual que los fabricantes de chips necesitan adaptar y validar.
Cambiar radicalmente la estructura de las celdas puede obligar a modificar parte de ese trabajo.
Por eso reducir las alteraciones necesarias para adoptar backside power puede facilitar la transición hacia el nuevo proceso.
TSMC está intentando convertir precisamente esa compatibilidad en uno de los argumentos de A16.
A16 no sustituye simplemente a N2
También conviene aclarar la nomenclatura porque TSMC ha dejado de utilizar únicamente los nanómetros para identificar sus procesos más avanzados.
La familia parte de N2, el proceso de 2 nanómetros cuya producción en volumen comenzó en el cuarto trimestre de 2025.
Después aparece N2P, una evolución destinada a mejorar prestaciones y eficiencia.
A16 utiliza la base tecnológica de esta generación, pero incorpora Super Power Rail y está orientado especialmente a aplicaciones de HPC (High-Performance Computing) con rutas de señal complejas y redes de alimentación muy densas.
Según las cifras oficiales de TSMC, A16 ofrecerá frente a N2P:
| Comparación A16 vs N2P | Mejora anunciada |
|---|---|
| Velocidad al mismo voltaje | +8-10 % |
| Consumo al mismo rendimiento | -15-20 % |
| Densidad de chip | Hasta 1,10x |
| Producción prevista | Segundo semestre de 2026 |
Son objetivos proporcionados por TSMC y no significan que un procesador comercial vaya a ser simultáneamente un 10 % más rápido y consumir un 20 % menos. Son diferentes puntos de operación utilizados para comparar las tecnologías.
Intel llegó antes a PowerVia
Presentar A16 simplemente como una tecnología que coloca a TSMC «por delante de Intel» sería demasiado simplificador.
Intel lleva ventaja temporal en backside power.
La compañía presentó los resultados de PowerVia en 2023 y demostró la tecnología mediante un E-Core fabricado específicamente para comprobar su funcionamiento antes de combinarla con RibbonFET.
Aquellas pruebas ya mostraron mejoras de frecuencia y reducción de la caída de tensión. Intel también tuvo que resolver problemas nuevos relacionados con fabricación, temperatura y diagnóstico del silicio, ya que colocar conexiones a ambos lados modifica sustancialmente la estructura del chip.
Intel 18A combina actualmente ambas tecnologías.
La propia compañía explica que trasladar la red eléctrica a la cara posterior libera espacio para señales, permite conexiones más directas y reduce el peor caso de caída dinámica de tensión frente a una red de alimentación frontal.
Por eso la batalla entre Intel y TSMC ya no consiste en determinar quién descubrió primero backside power.
La cuestión está pasando a ser quién puede integrarlo con mejor densidad, rendimiento, facilidad de diseño, rendimiento de fabricación y coste.
Ahí es donde TSMC pretende diferenciar Super Power Rail.
La IA hace que alimentar un chip sea casi tan importante como fabricar sus transistores
No es casualidad que TSMC presente A16 como una tecnología especialmente adecuada para centros de datos.
Los aceleradores de inteligencia artificial están aumentando rápidamente el número de transistores, el tamaño de los sistemas y su consumo eléctrico.
Cada generación necesita mover más datos y distribuir más corriente.
Eso convierte la red eléctrica interna del chip en parte de la ecuación de rendimiento. Un transistor más rápido sirve de poco si las interconexiones no pueden transportar adecuadamente sus señales o la alimentación sufre caídas excesivas.
La alimentación posterior intenta atacar ambos problemas simultáneamente: deja más espacio delante para las señales y crea detrás una ruta eléctrica más directa.
A16 representa además otro cambio en la carrera de los semiconductores. Durante años buena parte de la atención se concentró en reducir el tamaño del transistor. La siguiente etapa está obligando a innovar también alrededor de él: alimentación posterior, encapsulado avanzado, chiplets, interconexiones 3D y nuevas formas de integrar memoria.
TSMC prevé que A16 esté preparado para producción durante la segunda mitad de 2026. Será entonces cuando empiece la parte más importante de la comparación: comprobar qué clientes adoptan Super Power Rail y qué ventajas consigue finalmente cuando la tecnología pase de las cifras del proceso de fabricación a los grandes chips comerciales de HPC e inteligencia artificial.
Preguntas frecuentes
¿Qué es TSMC A16?
A16 es una tecnología avanzada de fabricación de TSMC que combina transistores nanosheet con Super Power Rail, su sistema de alimentación eléctrica desde la cara posterior del chip. Está orientada principalmente a productos HPC con redes eléctricas y de señales especialmente complejas.
¿Qué ventajas ofrece A16 frente a N2P?
TSMC anuncia entre un 8 % y un 10 % más de velocidad al mismo voltaje, entre un 15 % y un 20 % menos de consumo al mismo rendimiento y hasta 1,10 veces la densidad de chip.
¿Qué diferencia existe entre Super Power Rail y PowerVia?
Ambas tecnologías trasladan la distribución eléctrica hacia la parte posterior del chip. Intel fue pionera con PowerVia, mientras TSMC destaca que su esquema de contactos de A16 permite conservar densidad de puerta, huella de diseño y flexibilidad comparables a la alimentación frontal tradicional.
¿Cuándo estará disponible TSMC A16?
TSMC mantiene prevista la preparación para producción de A16 durante el segundo semestre de 2026.
