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台积电最新公布5nm+4nm3进度推出超低功耗工艺N12e

点击: 来源:米乐m6官网app下载    发布时间:2024-08-02 09:09:54 选择字号:

  8月25日,台积电举办了第26届技术研讨会,并分享了其最新的工艺制程情况。在今年实现5nm芯片的量产后,台积电的5nm+、3nm等也在规划中,并取得最新进展。

  今年7月,台积电宣布采用7nm工艺生产出第10亿颗芯片,用于最新的 5G 设备和基本的建设以及 AI 和 HPC 应用当中。此外,台积电也是第一家将EUV技术用于7 纳米世代商业化生产的晶圆制造服务企业。台积电7nm工艺于2018年4月郑重进入量产,已经为数十家客户的100多种产品制造芯片。

  今年以来,在对抗 COVID-19疫情的过程中,科技被运用在温度传感器、无人驾驶送货车辆,以及机器人等领域。也更需要运算能力来帮助研究人员研究疾病和寻找治疗方法。此外,网络的使用量在今年得到大幅跃升。

  台积电CEO魏哲家表示,台积电坚定看好5G部署和 AI普化,预计这两大趋势将会持续很长的一段时间,而台积电将在此过程中与我们的ECO合作伙伴协同合作,并且支持我们的客户。

  在7nm方面,N7和N7+已经量产,并持续维持高良率,保持比较高的速度和逻辑密度。

  N5也已经量产,台积电的N5是业界目前最先进的制程技术,提供最佳PPA。跟N7相比,N5在速度上提升15%,功耗降低30%,逻辑密度提升80%。N5制程广泛采用EUV技术,表现出台积在先进制造的领导地位。

  台积电计划在2021年推出N5的加强版N5P,与N5相比,它将带来5%的额外速度提升和10%的功率提升。

  N4是5纳米工艺家族的最新成员,它透过完全兼容的设计规则从 N5 进行直接转移,从而提供更高的效能、功率和密度。这将使客户能利用已充分发展的 N5 设计基本的建设,并从与 N5 相比极具竞争力的成本/效能优势中获益。

  台积电表示,相信5纳米工艺家族将成为本公司另一个具规模庞大且持久的工艺。

  N3定位将成为全世界最先进的专业集成电路制造服务工艺技术,其逻辑密度将可提高 70%,效能提升 15%,功耗则比N5降低 30%。

  N3工艺将继续采用FinFET晶体管的架构,台积电高管表示有两个重要的考量,一是研发团队发现了新的方式将FinFET的性能提高到新的高度。二是提供最佳的技术成熟度、效能和成本,拥有完整的平台支持行动和 HPC 应用,能够把这样的创新尽快带给客户。

  N3 的试产预计于 2021 年开始,量产的目标时间则是 2022 年下半年。

  台积电将继续先进工艺的研发,目前正在与客户密切合作,定义N3之后下个重要节点的技术与规格。

  而台积电高管也介绍,正在研究新材料以及架构方面的突破,例如高迁移率通道、纳米片/纳米线D 材料,碳纳米管等等。

  自2018年导入7nm工艺量产后,台积电的7nm产能慢慢增长,预计2020年7nm产能将是2018年3.5倍还多,2020年另一个重要工艺5nm的量产,大量采用EUV制程,逐步提升芯片效能、降低功耗,预计两年后5nm产能将在超过3倍的成长。

  从全球EUV装机量情况看,台积电占比达到50%,而EUV Wafer Move方面,台积电占比60%。越多的EUV Wafer Move代表累积更多的学习与经验,也是EUV能否成功量产的指标之一。

  为了满足市场对半导体先进工艺技术的需求,台积电2020年的资本支出计划提高了10亿美元至 160亿与170亿美元之间。

  在台积电南科厂区,晶圆18厂第一到三期是5nm生产基地,其中第一、二期慢慢的开始量产,第三期开始装机。晶圆18厂的第四到六期将是未来3nm生产基地,目前正在兴建当中。

  晶圆14厂第八期将作为特殊制程技术的生产基地,14厂第7期上方AP2C是未来先进封装技术的生产基地。

  台积电新竹厂区,R1开始新建一座新的研发中心,计划于2021年完工,将作为2nm以及更先进的技术的研发基地。旁边的晶圆厂将作为未来2nm的生产基地,目前正在进行土地取得中。

  台积电提供最广泛的特殊工艺产品组合,包括 MEMS、影像传感器、嵌入式内存、射频、模拟、模拟、高压和功率IC,它们能够与台积电的先进逻辑工艺无缝接轨,为客户提供最佳的系统级解决方案。

  据介绍,台积电特殊工艺的产能占公司总产能的比重逐年上升,2015年为38%,今年预计占54%。今年特殊制程的总产能将比去年成长10%。

  因应物联网和人工智能的需求,台积电推出最先进的超低功耗工艺技术,即N12e,其针对边缘 AI 装置进行优化。

  据介绍,N12e 建立在12FFC +工艺技术的基础上,可以重复使用现有的 IPECO。这是第一种使用 FinFET 晶体管的超低功耗工艺技术,可显著提高速度、功耗和逻辑密度。它也能支持超低漏电装置和低至 0.4V 的超低 Vdd 设计,这对于业界来说也是重大技术突破,能够在物联网(AIoT)、行动和其他边缘应用的AI领域促成最先进的创新。

  此外,在此次技术论坛上,台积电宣布将3D硅堆栈和先进封装技术家族,即SoIC、InFO、CoWoS等3D IC平台整合在一起命名为3D Fabric。2D微缩已不足以整合系统微缩的形势下,台积电3D IC技术能缩小面积,提高性能,整合不同功能的需求。台积电已拥有业内最先进的晶圆级3D IC技术。台积电将持续提供业内最完整,最多用途的内部互连解决方案,用于整合逻辑芯片,高带宽内存和特殊制程芯片,实现很多创新的产品设计。

  魏哲家还表示,台积电的商业模式与客户建立的信任关系是台积电制胜的关键。他说,我们33年来一路与各位客户建立起信任关系,客户信任一直是我们的核心价值和使命,也是台积电商业模式不可或缺的一部分。最重要的是,我们绝对不与客户竞争,从未推出自己的产品,因此才能投入所有资源,专注于确保客户的成功。我们也会投入更多力量一起创新,

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