資訊 | 臺(tái)積電公布最新技術(shù)進(jìn)展！3nm明年量產(chǎn)
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“數(shù)字化轉(zhuǎn)型為半導(dǎo)體行業(yè)開辟了一個(gè)充滿機(jī)遇的新世界，我們的全球技術(shù)研討會(huì)強(qiáng)調(diào)了我們?cè)鰪?qiáng)和擴(kuò)展技術(shù)組合的許多方法，以釋放客戶的創(chuàng)新，”臺(tái)積電CEO魏哲家在大會(huì)上說道。
015nm家族添新成員，解決汽車計(jì)算需求
臺(tái)積電將其領(lǐng)先的工藝節(jié)點(diǎn)分為三個(gè)產(chǎn)品家族：7nm、5nm和即將推出的3nn工藝節(jié)點(diǎn)，正如許多人在過去幾年中注意到的那樣，臺(tái)積電自2018年推出7nm節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)后，在芯片制造領(lǐng)域超越競爭對(duì)手取得領(lǐng)先地位，到今天也還是如此。
迄今為止，臺(tái)積電7nm芯片出貨已超過10億顆，已經(jīng)被納入越來越成熟的工藝。且隨著許多客戶遷移到更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)，7nm產(chǎn)能增速放緩，預(yù)計(jì)2021年產(chǎn)能僅增加14%，與曾經(jīng)16nm工藝系列產(chǎn)能進(jìn)展類似。與之對(duì)應(yīng)的，目前代工廠主要專注于5nm和即將推出的3nm芯片產(chǎn)品。臺(tái)積電5nm工藝節(jié)點(diǎn)自2020年開始量產(chǎn)，為數(shù)以億計(jì)的SoC提供動(dòng)力，一方面越來越多的公司設(shè)計(jì)更多5nm產(chǎn)品，另一方面臺(tái)積電擁有全球大約50%的EUV半導(dǎo)體設(shè)備，因此臺(tái)積電5nm進(jìn)展十分順利，更是在此次技術(shù)研討會(huì)上又添新成員——N5A。
臺(tái)積電官方介紹，N5A工藝旨在應(yīng)對(duì)當(dāng)今對(duì)計(jì)算能力需求不斷增加的汽車應(yīng)用，例如支持AI輔助駕駛和座艙數(shù)字化，N5A將當(dāng)今超級(jí)計(jì)算機(jī)中所使用的技術(shù)引入汽車，在滿足AEC-Q100 2 級(jí)以及其他汽車安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的可靠性要求的同時(shí)，滿足N5的性能、功率和邏輯密度。
由于有臺(tái)積電汽車設(shè)計(jì)平臺(tái)的支持，N5A計(jì)劃于2022年第三季度上市。
023nm明年量產(chǎn)，5G射頻將升級(jí)到6nm
臺(tái)積電也透露了其4nm和3nm的最新進(jìn)展。采用與N5幾乎近相同設(shè)計(jì)法則的4nm加強(qiáng)版在性能、功耗和集體管密度上均進(jìn)一步提升，通過邏輯的光學(xué)微縮、標(biāo)準(zhǔn)單元庫的改進(jìn)和設(shè)計(jì)規(guī)則的推動(dòng)，N4的晶體管密度較N5提升6%。臺(tái)積電還聲稱，N4自2020年技術(shù)研討會(huì)上宣布以來進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)2021年第三季度風(fēng)險(xiǎn)量產(chǎn)。
3nm方面，依靠業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的FinFET晶體管架構(gòu)，得以實(shí)現(xiàn)最佳性能、功耗和成本效益，與N5相比，臺(tái)積電N3性能提升15%、功耗降低30%、邏輯密度增加70%，有望在2022年下半年開始量產(chǎn)，同時(shí)成為世界上最先進(jìn)的芯片制造技術(shù)。
擁有龐大市場的手機(jī)SoC制程的更新?lián)Q代已不足為奇，如今5nm已經(jīng)成為旗艦手機(jī)的標(biāo)配，隨著臺(tái)積電3nm開始量產(chǎn)，可以預(yù)測各家手機(jī)廠商的旗艦手機(jī)SoC也將更新至3nm。不過射頻芯片沒有像手機(jī)SoC制程一樣頻繁升級(jí)，依然使用16nm左右制程，但這一局面可能會(huì)在未來有所改變。
與4G相比，5G智能手機(jī)需要更大的芯片面積、消耗更多的電量才能提供更高的無線傳輸速率，支持5G的芯片集成很多功能和組件，尺寸變大且與電池競爭空間。因此，本次研討會(huì)上，臺(tái)積電首次推出N6RF工藝，將其先進(jìn)的邏輯工藝的功耗、性能和面積優(yōu)勢帶到5G射頻（RF）和WiFi 6、WiFi 6E解決方案中，預(yù)計(jì)N6RF晶體管性能將比上一代16nm射頻技術(shù)高出16%以上。
此外，臺(tái)積電還稱，N6RF支持低于6GHz和毫米波頻段的5G射頻收發(fā)器，降低功耗和面積，且不會(huì)影響為消費(fèi)者提供的性能、功能和電池壽命臺(tái)積電N6RF還將增強(qiáng)WiFi 6/6E的性能和電源效率。
03持續(xù)擴(kuò)展3DFabric先進(jìn)封裝
臺(tái)積電還公布了其在先進(jìn)封裝方面的最新進(jìn)展。
在高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域，臺(tái)積電將在2021年為其InFO_oS 和 CoWoS封裝解決方案提供更大的光罩尺寸，從而為小芯片和高帶寬內(nèi)存集成提供更大的二維平面。此外，臺(tái)積電的SoIC-CoW預(yù)計(jì)今年完成N7對(duì)N7的驗(yàn)證，并將于2022年在全新的全自動(dòng)化晶圓廠中開始生產(chǎn)。
在移動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域，臺(tái)積電推出InFO_B解決方案，制造將強(qiáng)大的移動(dòng)處理器集成在薄而緊湊的封裝中，性能增強(qiáng)、電源效率變高，并支持移動(dòng)設(shè)備制造商在鳳裝飾的DEAM堆疊。
值得注意的是，在同期舉行的Computex大會(huì)上，AMD展示了其3D小芯片的首個(gè)應(yīng)用，并稱通過與臺(tái)積電的密切合作，其3D小芯片技術(shù)比當(dāng)前的3D封裝解決方案耗能更少，堆疊更靈活。AMD同時(shí)表示，有望在2021年底之前開始生產(chǎn)具有3D小芯片的高端計(jì)算產(chǎn)品。
文稿來源：快科技
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