台積電路線圖一覽:N3X、N2P、A16 將於2025/2026 年推出
台積電上周宣布,該公司將於今年稍晚開始大批量生產其N3P 製造工藝,這將是該公司一段時間內最先進的節點。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 年下半年進入大批量生產(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 晶片透過將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 等超高效能應用非常重要。
台積電的N2 將是台積電首個使用全閘極(GAA)奈米片電晶體的生產節點,這將顯著提高其性能、功耗和麵積(PPA)特性。與N3E 相比,在N3 上生產的半導體可將功耗降低25% – 30%(在晶體管數量和頻率相同的情況下),將性能提高10% – 15%(在晶體管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 也將因使用成熟的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效能運算應用: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 的功耗預計將降低5%-10%(速度和電晶體數量相同),效能提升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),效能最多可提高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絡,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製程步驟,因此使用A16 的成本會更高。