下一代改良製程可望加速發揮台積電目前3奈米技術的優勢
台積電已計劃在2024 年下半年量產其效能優化的N3P 節點。 N3X、N2、N2P 和A16 節點將於2025 年和2026 年推出,它們將為市場帶來不同的優勢,例如台積電在N2 節點中首次使用了全閘極(GAA)奈米片電晶體。還有上個月才推出的A16 節點,它將是具有複雜訊號路徑和密集功率傳輸網路的高效能運算產品的選擇。
生產全球最先進晶片的競爭十分激烈,而台積電的產品路線圖承諾,這場爭奪戰將異常激烈。首先,其效能優化的N3P 節點即將問世,並將於2024 年下半年投入量產,這將是該公司一段時間內最先進的節點。
明年台積電將推出兩個生產節點,它們將於2025 年下半年進入大批量生產,有望加快N3P 優勢的發揮,這兩個節點分別是3 奈米級製程N3X 和2 奈米級製程N2。
N3X 專為高效能運算應用而定制,最高電壓為1.2V。根據AnandTech 的研究,N3X 晶片可將Vdd 從1.0V 降至0.9V,進而將功耗降低7%,將效能提高5%,或將電晶體密度提高約10%。
N2 採用全閘極(GAA)奈米片電晶體,這是台積電的首創,具有卓越的低Vdd 性能,專為行動和可穿戴應用而設計。此外,台積電錶示,N2 的超薄堆疊奈米片將HPC 的節能計算提升到了一個新的水平。還將增加背面電源軌,以進一步提高效能。
N2 技術將配備台積電NanoFlex,這是一種設計-技術協同優化技術,可為設計人員提供N2 標準單元的靈活性,其中短單元強調小面積和更高的能效,而高單元則最大限度地提高性能。客戶可在同一設計區塊內優化短單元和高單元的組合。
2026 年,台積電將再推出兩個節點:N2P(2 奈米級)和A16(1.6 奈米級)。
與最初的N2 相比,N2P 的功率可望降低5%-10%,效能提升5%-10%。不過,與先前公佈的消息相反,N2P將不會採用背面功率傳輸網絡,而是使用傳統的功率傳輸機制。這意味著這種先進功率傳輸的整合將轉移到包括A16 在內的新一代節點上。
台積公司上月發布了A16。 A16 將結合台積公司的超級電源軌架構和奈米片晶體管,透過將前端路由資源專用於訊號來提高邏輯密度和性能,使A16 成為具有複雜訊號路由和密集電源傳輸網路的高效能運算產品的理想選擇。與台積電的N2P 製程相比,A16 將在相同Vdd(正電源電壓)下提高8-10% 的速度,在相同速度下降低15-20% 的功耗,並為資料中心產品提高高達1.10 倍的晶片密度。