SemiAnalysis Mengungkapkan Node N+3 SMIC Setara dengan Kepadatan N6 TSMC Tanpa EUV

Dikumpulkan & disusun: Shenchao TechFlow

Tamu: Dylan Patel, pendiri SemiAnalysis

Host: None (independent commentary video)

Sumber podcast: SemiAnalysis

Apakah Tiongkok baru saja mengalahkan Intel?

Tanggal siaran: 20 Juli 2026

Pernyataan kepentingan: Video ini merupakan interpretasi dari laporan publik pertama dari STEEL Disassembly Lab, milik SemiAnalysis, yang secara langsung mempromosikan produk disassembly berbayarnya. SemiAnalysis memiliki hubungan persaingan bisnis langsung dengan TechInsights, raksasa disassembly berpengalaman (yang saat ini sedang dijual kepada perusahaan modal ventura, dan pendapatan SemiAnalysis telah melampaui TechInsights). Konten berikut menyajikan analisis teknisnya secara akurat dan tidak mewakili posisi kami.

SemiAnalysis memotong chip unggulan terbaru Huawei, Kirin 9030, dan mengukur lebar garis logam paling tipis di bawah mikroskop elektron. Hasilnya mengejutkan: jarak logam terkecil pada proses N+3 generasi ketiga SMIC, yang berukuran 7 nanometer, hanya 32,5 nanometer—lebih sempit daripada 36 nanometer yang digunakan oleh proses 18A terbaru Intel di Panther Lake. Sebuah pabrik wafer Tiongkok yang diputus pasokan mesin lithography EUV, justru mengungguli kepadatan jalur Intel pada node terdepan.

Namun, SemiAnalysis sendiri dalam laporannya memperingatkan bahwa angka ini sengaja dipilih. N+3 memang menyamai kepadatan transistor N6 TSMC, tetapi dengan harga patterning kuadrupel, lebih banyak mask, biaya lebih tinggi, dan yield lebih rendah; kinerja dan konsumsi daya justru tertinggal, sehingga Kirin 9030 kemungkinan hanya sebanding dengan flagship Android tiga tahun lalu. Dengan kata lain, chip Tiongkok masih tertinggal beberapa tahun, tetapi tertinggal tidak berarti terjebak. Larangan ekspor tidak menghentikan Tiongkok, hanya mengganti soalnya. Kalimat terakhir dalam video ini paling layak direnungkan: Tiongkok tidak perlu mengejar TSMC, yang penting cukup baik hingga sama sekali tidak lagi membutuhkan TSMC.

Tentang angka judul yang menakjubkan itu

• Sebuah pabrik wafer Tiongkok yang kehilangan akses ke alat paling canggih tanpa EUV, memiliki kepadatan jalur sekitar 10% lebih rapat daripada node EUV terdepan Intel.
• Jarak logam minimum hanyalah sebagian dari kepadatan, dan tidak menunjukkan seberapa cepat saklar logika atau berapa banyak daya yang dikonsumsi.
• Angka ini benar, hanya saja hal yang diukurnya tidak menentukan siapa yang menang.

Bagaimana mungkin mencapai kepadatan setara EUV tanpa EUV?

• EUV memungkinkan Anda menghasilkan pola halus dalam satu tembakan. Tanpa EUV, Anda harus lebih kreatif.
• Setiap kali berjalan lebih banyak, semakin banyak lapisan pelindung cahaya, semakin banyak penyesuaian, semakin banyak kesempatan untuk kesalahan, biaya lebih tinggi, tingkat hasil lebih rendah.
• SMIC memang menggunakan kekuatan brute force untuk mencapai kepadatan DUV setara EUV, tetapi dengan harga lebih banyak mask, lebih banyak langkah, dan lebih banyak kemungkinan kegagalan. Ini tidak bisa disebut seimbang.

Tentang kepadatan yang menyamai dan kinerja yang tertinggal

• Garis menjadi lebih tipis, kepadatan meningkat, tetapi fisik node tidak mengikuti.
• Core efisiensi kecil Apple ternyata mampu mengalahkan performa integer core besar Huawei, hanya menghabiskan 1 watt, sementara core besar Huawei membutuhkan 4,5 watt.
• SMIC dianggap telah mengejar dimensi yang salah.

Tentang mengapa orang masih takut terhadap Tiongkok

• Ketinggalan beberapa tahun, dan macet total, adalah dua hal yang berbeda.
• Anda bisa terus memanjat dinding, tetapi dindingnya akan semakin curam.
• Pembatasan ekspor tidak menghentikan Tiongkok, hanya mengganti satu soal yang sedang dipecahkan Tiongkok.

Tentang langkah penentu yang sebenarnya

• Tiongkok tidak perlu menjadi TSMC agar bermakna. Mereka hanya perlu cukup baik hingga tidak lagi membutuhkan TSMC.

Saat ini, dunia manufaktur semikonduktor terbagi menjadi dua kelompok: yang memiliki mesin lithografi EUV dan yang tidak. Kehilangan EUV merupakan kerugian jelas bagi Tiongkok, tetapi seberapa besar kesenjangan manufaktur ini?

Ini adalah HiSilicon Kirin 9030, chip di ponsel flagman terbaru Huawei. Beberapa minggu lalu, SemiAnalysis memotongnya dan meletakkannya di bawah mikroskop elektron untuk mengukur jalur konduktif paling halus di dalam chip, yaitu jarak logam. Hasil yang dilihat sangat mengejutkan.

Jarak logam terkecil di Kirin 9030 hanya 32,5 nanometer, lebih kecil daripada Panther Lake, yang menggunakan node 18A terbaru dari Intel. Sebuah pabrik wafer Tiongkok yang diputus aksesnya terhadap alat-alat paling canggih dan tanpa EUV, memiliki kepadatan jalur sekitar 10% lebih rapat daripada node EUV terdepan Intel.

Dalam video ini, kita akan membahas tiga hal: bagaimana SMIC bisa melakukannya tanpa EUV; mengapa garis yang lebih tipis tidak selalu berarti lebih baik; dan mengapa meskipun tertinggal beberapa tahun, Tiongkok telah mulai menjadi pemain penting di meja pembuatan wafer.

Pertama, mari bahas dari mana angka-angka dan pengukuran ini berasal, karena hal ini sendiri cukup keren.

SemiAnalysis mendirikan laboratorium pembongkaran bernama STEEL, singkatan dari SemiAnalysis Teardown Engineering and Evaluation Lab. Pembongkaran, sebagaimana namanya, berarti membongkar secara fisik chip paling canggih di dunia untuk melakukan reverse engineering bagaimana chip tersebut dibuat. Selama sekitar dua puluh tahun terakhir, hampir hanya satu perusahaan yang mampu melakukannya secara skala besar, sekarang bukan lagi demikian.

Jadi semua yang akan Anda lihat selanjutnya, penampang, lebar garis, jumlah transistor, semuanya langsung dari STEEL.

Yang berbaring di atas "meja operasi" adalah Kirin 9030, SoC unggulan Huawei, berbasis proses 7 nanometer generasi ketiga SMIC, dengan kode internal N+3, yang juga merupakan proses paling canggih saat ini di Tiongkok.

Namun, angka tunggal tidak berarti apa-apa tanpa pembanding. Jadi, STEEL juga membongkar chip lainnya, MediaTek Helio G99, sebuah SoC ponsel murah yang menggunakan proses N6 TSMC. Alasannya sederhana: proses N6 TSMC dan 7 nanometer N+3 SMIC kira-kira berada pada tingkat yang sama, node yang setara. Satu dibuat dengan peralatan terbaik Barat, satu lagi dibuat di Tiongkok di bawah pembatasan ekspor. Dengan meletakkan kedua chip ini di bawah mikroskop yang sama, hasilnya diharapkan dapat menceritakan kisah yang lengkap.

Jangan buru-buru membandingkan dengan judul Intel 18A, pertama-tama lihat N+3 dibandingkan N6. Apakah SMIC N+3 berhasil mencapai jarak logam yang lebih halus daripada N6? Jawaban singkatnya, ya.

Jarak logam terkecil pada Kirin 9030 terukur sebesar 32,5 nanometer, sedangkan jarak logam terkecil pada Helio G99 berbasis N6 adalah 40 nanometer, dengan perbedaan yang cukup signifikan.

Namun, "garis lebih tipis" mengacu pada kepadatan, yaitu berapa banyak logika yang dapat dimasukkan dalam satu milimeter persegi, dan tidak secara langsung menunjukkan kualitas keseluruhan chip atau node ini. Jarak logam minimum hanyalah satu bagian dari persamaan; hal ini tidak menjelaskan seberapa cepat saklar logika bekerja atau berapa banyak daya yang dikonsumsi.

Hanya melihat kepadatan, SMIC memang berhasil mencapainya. N+3 sekitar 113 juta transistor per milimeter persegi, sedangkan TSMC N6 sekitar 108 juta. Jadi benar, node DUV terbaru SMIC benar-benar melebihi kepadatan satu node EUV.

Tanpa EUV, bagaimana mencapai kepadatan tingkat EUV? Ada dua trik, masing-masing dengan biayanya sendiri.

Teknik pertama adalah multi-patterning. EUV memungkinkan Anda menghasilkan pola yang relatif halus dalam satu tembakan. Tanpa EUV, Anda perlu lebih kreatif. Caranya adalah dengan mencetak pola kasar terlebih dahulu, lalu mendepositkan lapisan tipis spacer di sepanjang tepinya, kemudian mengerasi, dan menggunakan spacer tersebut sebagai masker baru yang lebih halus. Mirip seperti menggambar satu garis, lalu menggambar dua sisi tepinya untuk mendapatkan dua garis yang lebih halus, lalu mengulanginya lagi. Melakukan satu kali disebut self-aligned double patterning (SADP), self-aligned karena spacer secara alami terbentuk mengikuti pola yang sudah ada. Melakukan dua kali disebut quadruple patterning (SAQP). Lapisan paling halus SMIC memerlukan versi quadruple tersebut.

Setiap kali Anda melangkah lebih jauh, Anda mendapatkan satu lapisan pelindung cahaya lagi, satu penyesuaian lagi, dan satu kesempatan lagi untuk membuat kesalahan, dengan biaya lebih tinggi dan tingkat hasil lebih rendah. "Kau tahu aku tidak suka tingkat hasil yang rendah."

Trik kedua adalah DTCO, optimasi kolaboratif antara desain dan proses. Artinya, desain chip dan proses manufaktur tidak lagi dianggap sebagai dua masalah terpisah, melainkan dioptimalkan secara bersamaan. Secara praktis, ini berarti memperkecil tata letak sel: setiap transistor menggunakan lebih sedikit sirip, menghubungkan kontak gerbang langsung di atas gerbang aktif daripada di sisi samping, atau memperkecil jarak isolasi antar sel yang berdekatan.

Setiap teknik DTCO dapat menghemat sedikit area, tetapi setiapnya juga membuat transistor lebih rapuh dan lebih sulit dimodelkan. Jadi, SMIC memang berhasil mengejar kepadatan node EUV TSMC, tetapi dengan menggunakan lebih banyak mask, lebih banyak langkah, dan lebih banyak kemungkinan kegagalan untuk memaksa DUV. Ini bukanlah hasil seimbang.

Kepadatannya terlihat sangat mengesankan, tetapi justru di situlah ia mulai runtuh. Karena area adalah dimensi yang paling mudah diubah, sedangkan konsumsi daya dan kinerja jauh lebih sulit.

Setelah Hukum Dennard gagal pada pertengahan 2000-an, aturan lama yang dinamai Robert Dennard—bahwa transistor yang lebih kecil berarti lebih cepat dan lebih hemat daya—tidak lagi berlaku. Skala gratis telah berakhir; setelah memasuki DTCO, kecepatan dan efisiensi harus diperebutkan secara terpisah, dan tidak mungkin mendapatkan keduanya sekaligus.

Ini tepatnya yang bisa dilihat pada node SMIC N+3. Kirin 9030 Pro adalah chip yang relatif padat, tetapi kinerjanya kira-kira setara dengan flagship Android tiga tahun lalu. Dibandingkan dengan yang terbaik dari Apple, Qualcomm, MediaTek, dan Samsung saat ini, sama sekali tidak selevel. Perbedaan efisiensi bahkan lebih besar daripada perbedaan kecepatan.

Contoh paling klasik adalah inti efisiensi kecil milik Apple, yang benar-benar sangat kecil. Kinerja integer inti E Apple mengalahkan inti prime Huawei yang besar, dengan hanya mengonsumsi sekitar 1 watt, sementara inti prime Huawei membutuhkan 4,5 watt. Dihitung berdasarkan kinerja per siklus, inti prime Huawei kira-kira berada di level Arm Cortex-X2, desain tahun 2021. Sejujurnya, ini adalah rekayasa yang cukup memuaskan. Namun, Apple M1 tahun 2020, dengan konsumsi daya yang serupa, memiliki kinerja per siklus sekitar 35% lebih cepat. Dan kini, kelompok terdepan jauh lebih unggul dibandingkan keduanya.

Jadi, N+3 memiliki sedikit keunggulan densitas dibandingkan N6 TSMC, tetapi N6 sudah merupakan node yang berusia bertahun-tahun lalu. Apple dan Qualcomm sudah mengembangkan chip di N4 dan N3, yang lebih padat dan memiliki kurva tegangan-frekuensi yang jauh lebih baik. Chip berbasis N2 juga akan segera dirilis akhir tahun ini. Mereka memiliki lebih banyak transistor, dan setiap transistor dapat beralih lebih cepat dengan konsumsi daya yang lebih rendah. SMIC tampaknya mengejar dimensi yang salah. Jalur menjadi lebih tipis, densitas meningkat, tetapi fisika node tidak mengikuti.

Bandingkan N+3 dengan 18A terbaru dari Intel, perbedaannya menjadi lebih jelas. Secara teori, 18A dapat mencapai jarak logam M0 32 nanometer, sejajar dengan N+3. Namun di Panther Lake, Intel banyak menggunakan sel berperforma tinggi, sehingga jarak logam diperlonggar menjadi 36 nanometer.

Berdasarkan tujuan desain, jarak M0 yang lebih longgar juga membawa keuntungan biaya dan yield karena mengurangi kompleksitas. Namun, syaratnya Anda memiliki kebebasan untuk memutuskan di mana dan bagaimana melakukan penskalaan, yang berarti judul "lebih halus daripada Intel" meskipun benar, tidak menggambarkan daya saing. Angka-angkanya memang benar, tetapi hal yang diukur tersebut tidak menentukan siapa yang menang.

Dalam hal kepadatan transistor, 18A jelas jauh mengungguli N+3, bahkan jika jarak logam sedikit lebih longgar. Karena seperti halnya chip tidak hanya tentang kepadatan, kepadatan juga tidak hanya tentang jarak logam M0. Daya listrik belakang memungkinkan Anda membuat jarak logam depan lebih kecil, karena koneksi daya masuk dari sisi belakang chip.

Lalu mengapa orang masih takut dengan Tiongkok? Karena tertinggal beberapa tahun berbeda dengan terjebak dan tidak bergerak sama sekali.

SMIC masih memiliki ruang pertumbuhan di DUV. Logam lapisan bawah yang lebih halus, seperti M0 yang hanya lapisan logam pertama, masih memiliki banyak lapisan setelahnya. Sel unit yang lebih pendek dan jarak gerbang yang lebih rapat. Secara teori, N+4 masa depan kira-kira bisa mengejar kepadatan setara N5 TSMC, sedangkan N+5 dengan daya belakang bisa mencapai kepadatan setara Intel 18A. Tetapi sekali lagi, ini hanya tentang kepadatan, konsumsi daya dan kinerjanya tidak bisa mengejar.

Intinya, kesulitan bersifat kumulatif. Setiap optimasi secara terpisah tampak masuk akal, tetapi tanpa EUV untuk menggabungkan semuanya, setiap node baru menjadi lebih lambat, lebih mahal, dan lebih tidak toleran dibandingkan yang sebelumnya. Anda bisa terus memanjat dinding, tetapi dindingnya hanya akan menjadi semakin curam.

Pembatasan ekspor tidak menghentikan Tiongkok, hanya mengganti satu soal yang sedang dipecahkan Tiongkok.

Dan pengetahuan itu menyebar. SMIC diminta memberikan lisensi N+2 dan N+3 kepada pabrik wafer domestik lainnya. Jika pengalaman proses ini beralih ke accelerator AI, titik kelemahan bukan lagi pabrik wafer tertentu yang bisa disanksi, melainkan seluruh ekosistem.

Tinjauan cepat tentang node 7 nm N+3 SMIC. Tanpa EUV, belum ada daya belakang. Kompleksitas lebih tinggi, biaya lebih tinggi, kesenjangan efisiensi nyata. Dilihat dari setiap indikator penting di depan, Tiongkok belum mendekati jarak dengan TSMC, Intel, dan Samsung. Hal ini jelas terlihat di bawah mikroskop.

Namun, "ketinggalan di depan" dan "tidak penting" adalah dua hal yang berbeda. Jika chip buatan dalam negeri cukup baik untuk digunakan di ponsel, inferensi, jaringan, atau bidang apa pun yang sensitif terhadap keamanan, maka itu sudah menang. Tiongkok tidak perlu menjadi TSMC agar bermakna. Mereka hanya perlu cukup baik sehingga sama sekali tidak lagi membutuhkan TSMC.

Semua konten dalam video ini berasal dari STEEL: anotasi, analisis tingkat blok, dan potongan mikroskop elektron langsung melalui logika dan penyimpanan. Banyak hal dalam video ini belum dijelaskan secara mendalam: proses lengkap, analisis material, pengukuran fin, dan pembongkaran paket. Yang ingin melihat analisis mendalam terbaru dari SMIC, bisa membaca artikel pembongkaran dari SemiAnalysis, tautannya ada di deskripsi video.

Ini adalah laporan publik pertama STEEL, dan pasti akan ada lebih banyak lagi di masa depan. Jika Anda menyukai konten semacam ini, silakan berlangganan. "Saya sangat ingin mendengar pendapat Anda tentang ini. Apakah cukup baik hingga tidak perlu lagi TSMC? Beri tahu saya di kolom komentar."