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台积电1.6nm,拿下订单
2024-09-02 19:11:46 148
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    (原标题:台积电1.6nm,拿下订单)

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    来源:内容来自经济日报,谢谢。

    台积电最先进的埃米级A16制程「未量产先轰动」。业界传出,不仅大客户苹果已预订台积电A16首批产能, AI界当红炸子鸡OpenAI也因自研AI芯片长期需求,加入预订A16产能,成为台积电AI相关订单能见度拉长的重要推手。

    对于相关议题,台积电8月30日回应提到公司不评论市场传闻,亦不评论单一客户业务。

    业界盛传,台积电A16制程尚未量产,首批客户已浮上台面,罕见的是除了苹果持续合作之外,也出现新的AI指标企业,最受瞩目的是ChatGPT开发商OpenAI,该公司积极投入自家ASIC芯片设计开发。

    业界人士透露,OpenAI原先积极和台积电洽商合作建置专用晶圆厂,惟评估发展效益后,搁置盖专用厂计画,策略上OpenAI自家ASIC芯片找博通、迈威尔(Marvell)等美商合作开发,其中,OpenAI有望成为博通前四大客户。

    由于博通、迈威尔也都是台积电长期客户,两家美商协助OpenAI开发的ASIC芯片,依据芯片设计规画,预定陆续在台积电3纳米家族与后续A16制程投片生产。

    OpenAI不仅对非苹AI应用发展具关键地位,也协助苹果装置AI应用发展。苹果今年6月发表个人化智能系统AppleIntelligence,已将ChatGPT融入,相关策略让外界认为OpenAI对苹果在AI发展扮演关键角色,未来随着OpenAI积极投入自家ASIC芯片设计开发,也将持续在AI运算领域中掌握话语权。

    A16是台积电目前已揭露最先进的制程节点,也是台积电迈入埃米制程的第一站,预定2026下半年量产,并且会先在台湾量产。

    台积电先前介绍,A16将采下一代纳米片(Nanosheet)电晶体技术,并采用超级电轨技术(SPR),SPR是具有独创性、领先业界的背面供电解决方案,是业界首创的技术。

    值得一提的是,背面供电网络技术 (BSPDN) 原本计划是在台积电N2P亮相,但随着生产计划的转变,背面供电网络技术 (BSPDN) 从台积电的 N2P 节点中被移除,

    台积电的A16技术细节

    台积电新的 1.6nm 级生产节点将成为第一个将 BSPDN 引入台积电芯片制造库的工艺。随着背面供电能力和其他改进的增加,台积电预计 A16 将比台积电的 N2P 制造工艺提供显着提高的性能和能效。它将从 2026 年下半年开始向台积电的客户推出。

    从高层次来看,台积电的 A16 工艺技术将依赖于全栅 (GAAFET) 纳米片晶体管,并将采用背面电源轨,这既可以改善电力输送,又可以适度提高晶体管密度。与台积电的 N2P 制造工艺相比,A16 预计在相同电压和复杂度下性能提升 8% 至 10%,或在相同频率和晶体管数量下功耗降低 15% 至 20%。台积电目前尚未列出详细的密度参数,但该公司表示芯片密度将增加 1.07 倍至 1.10 倍——请记住,晶体管密度在很大程度上取决于所用晶体管的类型和库。


    台积电 A16 节点的关键创新是其超级电源轨 (SPR) 背面供电网络,这是台积电的首创。这家代工芯片制造商声称,A16 的 SPR 专为具有复杂信号路径和密集电源电路的高性能计算产品量身定制。

    如前所述,随着本周的公告,A16 现已成为台积电背面供电的发射平台。该公司最初计划在 2026 年推出带有 N2P 的 BSPDN 技术,但由于尚不完全清楚的原因,该技术已从 N2P 转移到 A16。台积电 2023 年推出 N2P 的官方时间一直有些松散,因此很难说这是否代表台积电 BSPDN 的实际延迟。但与此同时,必须强调的是,A16 不仅仅是 N2P 的重新命名,而是一种与 N2P 截然不同的技术。


    台积电并不是唯一一家追求背面供电的晶圆厂,因此,我们看到不同的晶圆厂出现了多种不同的技术。整个行业对 BSPDN 有三种方法:Imec 的埋入式电源轨、英特尔的 PowerVia,以及现在台积电的超级电源轨。

    最古老的技术是 Imec 的埋入式电源轨,本质上是将电源传输网络置于晶圆背面,然后使用纳米 TSV 将逻辑单元的电源轨连接到电源触点。这可以实现一定的面积缩放,并且不会给生产增加太多复杂性。第二种实现是英特尔的 PowerVia,它将电源连接到单元或晶体管触点,这提供了更好的结果,但代价是复杂性。


    最后,我们有台积电的全新超级电源轨 BSPDN 技术,该技术将背面电源网络直接连接到每个晶体管的源极和漏极。据台积电称,这是面积缩小方面最有效的技术,但代价是它在生产方面是最复杂(且最昂贵)的。

    台积电选择采用最复杂的 BSPDN 版本可能是我们看到它从 N2P 中移除的原因之一,因为实施它最终会增加时间和成本。这使得 A16 成为台积电 2026/2027 年时间范围内的首要性能节点,而 N2P 可以提供更平衡的性能和成本效率组合。

    最后,与英特尔一样,我们也看到台积电从这一代技术开始采用新的工艺节点命名约定。名称本身在很大程度上是任意的——这在晶圆厂行业已经持续了好几年——但由于当前的节点名称已经是一位数(例如 N2),行业需要将节点名称重新校准为小于纳米的单位。因此,我们进入了“埃时代”。但无论它到底叫什么或为什么这么叫,重要的是,A16 将成为台积电 2nm 级产品之后的下一代节点。

    台积电预计将于 2026 年下半年开始批量生产 A16,因此基于该技术的首批产品很可能会在 2027 年上市。考虑到时间安排,生产节点可能会与英特尔的 14A竞争;尽管已经过去了 2 年多的时间,而且目前还没有人批量生产 BSPDN,但仍有大量时间来改变计划和路线图。

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