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晶圆代工,战火蔓延|半导体市场逐渐复苏


  来源: 半导体行业观察 时间:2024-06-25 作者:浅浅
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长期以来,在摩尔定律的驱动下,晶圆代工厂一直紧追芯片制程工艺一路向前。时至今日,这场决赛的最后仅剩台积电、三星和英特尔,在先进制程节点展开肉搏。


近年来,在人工智能、移动和高性能计算应用的驱动下,半导体市场逐渐复苏,市场对于先进制程产能的需求非常旺盛。据数据预测,全球芯片制造产能中,10nm以下制程占比将会大幅提升,将由2021年的16%上升至2024年近30%。


另一方面,瞄准先进制程的几大巨头间的竞争也十分激烈,都意在通过展示综合实力获得更多市场份额。


在这场晶圆代工行业的反击和保卫战中,台积电、三星和英特尔都在不断创新,争夺制程技术的领先地位。台积电会继续“封神”吗?多面出击的三星和英特尔,又将夺得几杯羹?


台积电披露工艺路线与前景展望


作为半导体行业的领导者,台积电在过去的30多年中立下赫赫战功,成为世界第一大芯片代工企业。


在半导体科技的快速演进中,台积电一直是全球先进制程技术的引领者。


台积电工艺路线图披露


近期,台积电又宣布了一系列雄心勃勃的工艺路线图更新,预示着半导体制造即将迈入一个前所未有的时代——Ångström级工艺节点到来。


根据其工艺路线图显示,在2025年至2026年间,台积电即将推出的几项关键工艺技术,包括N3X、N2、N2P,以及革命性的A16工艺,揭示它们如何推动技术边界,以及这些进步对电子产品性能、能耗和未来技术发展的影响。


台积电工艺路线图


N3P:作为N3工艺的增强版,N3P在性能、功耗和密度方面进一步优化,为客户提供更多选择。


N3X:面向极致性能的3纳米级工艺,通过降低电压至0.9V,在相同频率下能实现7%的功耗降低,同时在相同面积下提升5%的性能或增加约10%的晶体管密度。


N2:台积电首个采用全栅(GAA)纳米片晶体管技术的节点,GAA晶体管通过环绕沟道四周的栅极提高了对电流的控制能力,从而显著提升PPA特性,相较于N3E有明显进步,N2可使功耗降低25%-30%,性能提升10%-15%,晶体管密度增加15%。


N2P:N2的性能增强版本,进一步优化功耗和性能,在相同晶体管数量和频率下,N2P预计能降低5%-10%的功耗,同时提升5%-10%的性能。适合对这两方面都有较高要求的应用。


A16:台积电的A16工艺首次引入背面供电网络技术(BSPDN),这一创新直接将电源供应集成到晶体管的背面,极大地提升了电力传输效率和晶体管密度;同时结合GAAFET纳米片晶体管,目标是在性能和能效上有显著提升。A16将成为首个“埃级”工艺节点,标志着半导体制造进入一个新的时代。



与N2P相比,A16在相同电压和复杂度下,预计性能提升8%-10%,功耗降低15%-20%,芯片密度提升了1.1倍。这一技术的引入,将为高性能计算产品,尤其是那些对能源效率和信号路径有极高要求的应用,开启新的可能性。


综合来看,台积电这一系列工艺技术创新不仅展示了其在半导体制造领域的持续领导力,更为未来电子产品的性能升级、能源效率提升以及更广泛的技术革新奠定了坚实基础。尤其是随着“埃”级工艺节点的到来,半导体行业正步入一个充满挑战与机遇的新时代。


另外,据了解台积电的A16制程不依赖于最新的High-NA EUV技术,这使得成本更具竞争力,也符合了当前AI芯片公司对设计最佳化的迫切需求。


还值得关注的是,台积电整个N2系列将增加全新的NanoFlex功能,该功能允许芯片设计人员在同一块设计中混合和匹配来自不同库的单元,以优化芯片的性能、功率和面积 (PPA)。



关键词:芯片制造,半导体市场,人工智能    浏览量:1788

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