台積電上週宣佈,該公司將於今年晚些時候開始大批次生產其 N3P 製程,這將是該公司一段時間內最先進的節點。而明年的情況將變得更加有趣,因為台積電將擁有兩種製程技術,當它們在 2025 年下半年進入大批次生產(HVM)時,實際上可能會產生內部的相互競爭。
*台積電公佈的晶片密度反映了由 50% 邏輯、30% SRAM 和 20% 模擬組成的"混合"晶片密度。
**面積相同。
***速度相同。
生產節點包括 N3X(3 奈米級,注重極高性能)和 N2(2 奈米級)。台積電表示,與 N3P 相比,N3X 晶片通過將 Vdd 從 1.0V 降至 0.9V,可在相同頻率下將功耗降低 7%,在相同面積下將性能提高 5%,或在相同頻率下將電晶體密度提高約 10%。同時,與前代產品相比,N3X 的主要優勢在於其 1.2V 的最高電壓,這對於桌面或資料中心 GPU 等超高性能應用非常重要。
台積電的 N2 將是台積電首個使用全柵極(GAA)奈米片電晶體的生產節點,這將顯著提高其性能、功耗和面積(PPA)特性。與 N3E 相比,在 N3 上生產的半導體可將功耗降低 25% - 30%(在電晶體數量和頻率相同的情況下),將性能提高 10% - 15%(在電晶體數量和功耗相同的情況下),並將電晶體密度提高 15%(在速度和功耗相同的情況下)。
就功耗和電晶體密度而言,N2 肯定是台積電無可爭議的冠軍,但就性能而言,特別是在高電壓下,N3X 有可能向其發起挑戰。對於許多客戶來說,N3X 還將因使用成熟的 FinFET 電晶體而受益,因此在 2025 年下半年,N2 不會自動成為台積電最好的節點。
2026: N2P 和 A16
下一年,台積電將再次推出兩個節點,分別針對大致相同的智慧型手機和高性能計算應用:N2P(性能增強型 2 奈米級)和 A16(具有背面功率傳輸功能的 1.6 奈米級)。
與最初的 N2 相比,N2P 的功耗有望降低 5%-10%(速度和電晶體數量相同),性能提升 5%-10%(功耗和電晶體數量相同)。同時,與 N2P 相比,A16 的功耗最多可降低 20%(速度和電晶體數相同),性能最多可提高 10%(功耗和電晶體數相同),電晶體密度最多可提高 10%。
考慮到 A16 具有增強的背面功率傳輸網路,它很可能成為注重性能的晶片設計人員的首選節點。當然,由於背面功率傳輸需要額外的工藝步驟,因此使用 A16 的成本會更高。
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