臺(tái)積電推1.4nm 技術(shù):第2代GAA晶體管,全節(jié)點(diǎn)優(yōu)勢(shì)2028年推出
臺(tái)積電公布了其 A14(1.4 納米級(jí))制造技術(shù),它承諾將在其 N2 (2 納米)工藝中提供顯著的性能、功率和晶體管密度優(yōu)勢(shì)。在周三舉行的 2025 年北美技術(shù)研討會(huì)上,該公司透露,新節(jié)點(diǎn)將依賴其第二代全環(huán)繞柵極 (GAA) 納米片晶體管,并將通過(guò) NanoFlex Pro 技術(shù)提供進(jìn)一步的靈活性。臺(tái)積電預(yù)計(jì) A14 將于 2028 年進(jìn)入量產(chǎn),但沒(méi)有背面供電。計(jì)劃于 14 年推出具有背面供電功能的 A2029 版本。
“A14 是我們的全節(jié)點(diǎn)下一代先進(jìn)芯片技術(shù),”臺(tái)積電業(yè)務(wù)發(fā)展和全球銷售高級(jí)副總裁兼副首席運(yùn)營(yíng)官 Kevin Zhang 說(shuō)?!叭绻憧匆幌滤俣龋琜與 N2 相比] 的增強(qiáng)高達(dá) 15%,功耗降低 30%,邏輯密度是整體芯片密度的 1.23 倍,或者至少是 [混合設(shè)計(jì)] 的 1.2 倍。所以,這是一項(xiàng)非常非常重要的技術(shù)。
(圖片來(lái)源:臺(tái)積電)
TSMC 的 A14 是全新的工藝技術(shù),基于該公司的第 2 代 GAAFET 納米片晶體管和新的標(biāo)準(zhǔn)單元架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)性能、功耗和擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)。與 N2 相比,臺(tái)積電預(yù)計(jì)其 A14 將在相同的功率和復(fù)雜性下提供 10% 到 15% 的性能提升,在相同的頻率和晶體管數(shù)量下將功耗降低 25% 到 30%,晶體管密度(分別用于混合芯片設(shè)計(jì)和邏輯)提高 20% - 23%。由于 A14 是一個(gè)全新的節(jié)點(diǎn),因此與 N2P(利用 N2 IP)以及 A16(具有背面供電的 N2P)相比,它將需要新的 IP、優(yōu)化和 EDA 軟件。
宣傳 TSMC 新工藝技術(shù)的 PPA 改進(jìn)
第 0 行 - 單元格 0 | A16 與 N2P | N2X 與 N2P | A14 與 N2 | A14 SPR 與 N2 |
權(quán)力 | -15% ~ -20% | 降低 | -25% ~ -30% | 降低 |
性能 | 8% - 10% | 10% | 10% - 15% | 高等 |
密度* | 1.07 倍 - 1.10 倍 | ? | 1.2 倍 | 密度 |
晶體管 | GAA | 第 2 代 GAA | 第 2 代 GAA | |
電力輸送 | 戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn) | 正面帶 SHPMIM (?) | 正面帶 SHPMIM (?) | 戰(zhàn)略風(fēng)險(xiǎn) |
HVM 系列 | 2026 年下半年 | 2027 | 2028 | 2029 |
*TSMC 公布的芯片密度反映了由 50% 邏輯、30% SRAM 和 20% 模擬組成的“混合”芯片密度。
**在同一區(qū)域。以相同的速度。
(圖片來(lái)源:臺(tái)積電)
“該技術(shù)還具有我們的 [...]NanoFlex Pro 技術(shù),[實(shí)際上是] 設(shè)計(jì)技術(shù)協(xié)同優(yōu)化 (DTCO),允許設(shè)計(jì)人員以非常靈活的方式設(shè)計(jì)他們的產(chǎn)品,使他們能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的功率性能優(yōu)勢(shì),“Zhang 說(shuō)?!斑@項(xiàng)技術(shù)將于 2028 年投入生產(chǎn)。這項(xiàng)技術(shù)的第一個(gè)版本沒(méi)有背面電源軌。
當(dāng)然,臺(tái)積電了解其開(kāi)發(fā)高性能客戶端和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的客戶的需求,因此它計(jì)劃在 2029 年提供具有 SPR 背面供電的 A14。目前,該公司尚未透露該工藝技術(shù)的確切名稱,但有理由預(yù)期它將按照臺(tái)積電的傳統(tǒng)命名法被稱為 A14P。展望未來(lái),預(yù)計(jì) A14 有時(shí)會(huì)在 2029 年之后獲得其最高性能 (A14X) 和成本優(yōu)化 (A14C) 版本。
TSMC A14 系列工藝技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是該公司的 NanoFlex Pro 架構(gòu),這將使芯片設(shè)計(jì)人員能夠微調(diào)晶體管配置,從而為特定應(yīng)用或工作負(fù)載實(shí)現(xiàn)最佳功率、性能和面積 (PPA)。使用非 Pro FinFlex,開(kāi)發(fā)人員可以在一個(gè)模塊中混合和匹配來(lái)自不同庫(kù)(高性能、低功耗、面積效率)的單元,以優(yōu)化性能、功耗和面積。臺(tái)積電尚未披露區(qū)分 NanoFlex 和 NanoFlex Pro 的明確技術(shù)細(xì)節(jié),因此我們只能想知道新版本是否允許對(duì)單元甚至晶體管進(jìn)行更精細(xì)的控制,或者它是否會(huì)提供更好的算法和軟件增強(qiáng)功能,以便更快地探索和優(yōu)化晶體管級(jí)權(quán)衡。
臺(tái)積電的目標(biāo)是 2028 年在其 A14 工藝技術(shù)上生產(chǎn)芯片,盡管它沒(méi)有提及它是否會(huì)在今年上半年或下半年開(kāi)始在 A14 上進(jìn)行大批量生產(chǎn)??紤]到 A16 和 N2P 將在 2026 年下半年(即 2026 年底)啟動(dòng) HVM,芯片將于 2026 年上市,我們感覺(jué) A14 的目標(biāo)是 2028 年上半年——有望在下半年為客戶端應(yīng)用程序提供服務(wù)。
評(píng)論