众所周知,全球唯有台积电和三星可以进行5nm以下的先进工艺的半导体芯片制造厂商,为争夺更多的芯片市场份额,两家都不约而同地开始了先进工艺争夺战,争先开发更先进的半导体芯片制程。
今日,台积电在2022年技术论坛上官宣公布下一代先进制程N2,也就是传说的2nm,也透露了更多的2nm细节,今天我们来看看台积电的2nm工艺具体细节以及相关的发展路线图。
如图所示,在技术指标方面,台积电的N2相比N3,在相同功耗下,速度快上10-15%;在相同速度下,功耗降低25-30%,显然相对于3nm,2nm功耗及速度更加优秀,可以说是开启高效能新纪元。但若是纵向对比,反而会发现,3nm到2nm的性能提升远不如5nm到3nm、7nm到5nm明显,这包括但不限于性能、功耗、密度等所有核心参数。
在微观结构上,台积电是通过纳米片电晶体(Nanosheet)来替代之前的鳍式场效应晶体管(FinFET),有很多业界人士分析认为所提到的纳米片电晶体也就是环绕栅极晶体管(GAAFET),这也是三星在3nm工艺大刀阔斧采用的新技术。相比FinFET,GAAFET接触面积更大,可以内嵌更多的晶体管,以达到更高的性能,专家大都认为GAAFET有望打破摩尔定律的极限限制,来实现更先进的芯片工艺制程。
台积电还表示,N2不仅具有面向移动处理器的标准工艺,还会有针对高性能运算和小芯片(Chiplet)的整合方案。若是不出意外的话,台积电将在2025年量产N2芯片。
除此之外,根据台积电最新的技术路线发展图,第一代3nm(N3)将在2022年下半年量产,到2025年期间将由N3E、N3P、N3X一系列3nm工艺推出。
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