当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件
[导读]这两年,台积电、三星在先进工艺上你追我赶,下一步比拼的就是3nm、2nm。

这两年,台积电、三星在先进工艺上你追我赶,下一步比拼的就是3nm、2nm。

三星此前已经宣布,3nm 3GAE低功耗版2022年初量产,3nm 3GAP高性能版2023年初量产,2nm 2GAP 2025年量产。

台积电CEO魏哲家最新公开表示,台积电3nm N3将在今年内风险性试产,2022年下半年大规模量产,2023年第一季度获得实际收入。

台积电N3 3nm工艺将是N5 5nm之后的全新节点,号称经过密度可增加70%,同等功耗下性能可提升10-15%,同等性能下功耗可降低25-30%,并且使用更多层的EUV光刻(不低于N5 14层),因此更加复杂化,整个工艺流程的工序超过1000道。

N3还会衍生出一个N3E版本,可以视为增强版,有更好的性能、功耗、良品率,同时设计和IP上完全兼容N3,2024年量产。

台积电的N2 2nm工艺一直比较神秘,官方此前只是确认会考虑使用GAAFET(环绕栅极场效应晶体管),但从未明确是否真的上马。

按照魏哲家的最新说法,N2工艺将在2025年量产,并强调无论集成密度还是性能都是业内最好的,但未给出具体指标。

之前预计台积电2nm 2024年就能量产,结果现在节奏也放缓了,和三星基本同步,就看谁的表现更好了,当然还有高昂的成本问题。

大家最关心的3nm方面,第一代计划明年下半年投产,同时,3nm也有增强版(N3E),计划2023年下半年投产。显然,这样的节奏大概率会与第一大客户苹果的A16、A17处理器相对应。

“E”的后缀说实话比较新鲜,毕竟7nm增强版、5nm增强版都是用“P”做后缀,不知道E代表底气更足还是更差了,谨慎猜测是后者。

按照此前披露的信息,第一代3nm(N3)的功耗将比5nm降低25~30%,性能提升10~15%,晶体管密度提升70%。纵向对比的话,弱于5nm之于7nm的变化,坦率来说,有些让人失望。

另外,针对部分特定需求客户,台积电还有4nm在准备,它可以视为5nm的改良版,晶体管密度提升6%,同时制造流程简化,换言之,良率会更高。

在微观层面,台积电的3nm仍旧是FinFET晶体管结构,这预计也是FinFET的谢幕之作。Intel、三星、台积电都将悉数向GAA(环绕栅极)晶体管过渡,其中Intel称之为RibbonFET,拥有独家的PowerVia背面电路技术。

这两年台积电靠着先进工艺抢占了全球半导体晶圆代工市场的份额,第三季度5nm芯片出货量占晶圆总收入的18%,7nm占34%,这两种工艺就贡献了52%的收入,在这方面能打的对手一个都没有,三星及Intel都要落后很多。

不过,对台积电来说,眼下的日子好过,未来几年的隐忧还是少不了的,危机早就在埋伏中了。

台积电这几年业绩大涨是在对手工艺进展落后的情况下实现的,但是台积电7nm节点开始晶圆成本就降不下来了,5nm成本更高,接下来的3nm升级周期也延长到了2.5年,功耗、密度缩放得更差,2nm工艺要到2025年了。

台积电的放缓给了三星及Intel追赶的机会,按照Intel规划的路线图,他们在2024年要量产20A工艺,大概相当于2nm工艺,2025年还会量产在下一代的18A工艺。

从20A工艺开始,Intel还会放弃FinFET工艺,升级两大革命性新技术——RibbonFET及PowerVia。

根据Intel所说,RibbonFET是Intel对Gate All Around晶体管的实现,它将成为公司自2011年率先推出FinFET以来的首个全新晶体管架构。该技术加快了晶体管开关速度,同时实现与多鳍结构相同的驱动电流,但占用的空间更小。

PowerVia是Intel独有的、业界首个背面电能传输网络,通过消除晶圆正面供电布线需求来优化信号传输。

总的来说,台积电现在的小日子很不错,但是未来几年里要面临对手加速追赶的压力,Intel CEO基辛格喊出未来几年恢复半导体领导地位的口号不是空话,2025年左右会有一场决战。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭