《電子技術(shù)應(yīng)用》
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臺(tái)積電7nm工藝量產(chǎn) 功耗降低65%

2018-05-07
關(guān)鍵詞: 臺(tái)積電 7nm

7nm節(jié)點(diǎn),臺(tái)積電已經(jīng)是雄心勃勃,,除了AMD官方提到的7nm Vega芯片之外,,臺(tái)積電還手握50多個(gè)7nm芯片流片,新工藝性能可提升35%或者功耗降低65%,,未來升級(jí)到5nm之后性能還能再提升15%,,功耗降低20%。




英特爾在14nm,、10nm工藝上的難產(chǎn)給了其他半導(dǎo)體公司趕超的機(jī)會(huì),,由于2019年之前都無法推出10nm芯片,而三星,、臺(tái)積電的7nm工藝今年就會(huì)量產(chǎn)了,,這一輪競(jìng)爭(zhēng)中英特爾真的輸了,哪怕官方多次宣布自家的10nm工藝在性能,、晶體管密度上比其他家的7nm節(jié)點(diǎn)還好也沒用了,。在7nm節(jié)點(diǎn),臺(tái)積電已經(jīng)是雄心勃勃,,除了AMD官方提到的7nm Vega芯片之外,,臺(tái)積電還手握50多個(gè)7nm芯片流片,新工藝性能可提升35%或者功耗降低65%,,未來升級(jí)到5nm之后性能還能再提升15%,,功耗降低20%。




EEtimes今天報(bào)道了臺(tái)積電的工藝路線圖,,官方公布了7nm及未來的5nm工藝細(xì)節(jié),,首先是第一代7nm工藝,今年將會(huì)量產(chǎn),,后面還有50多個(gè)芯片陸續(xù)流片,,涉及到CPU、GPU,、AI芯片,、加密貨幣芯片、網(wǎng)絡(luò),、游戲,、5G、自動(dòng)駕駛芯片等等行業(yè),。




7nm工藝的性能將提升35%,,或者功耗降低65%,芯片密度達(dá)到3倍水平——原文這里沒提到是跟誰對(duì)比,,不過不可能是10nm,,臺(tái)積電官網(wǎng)上跟10nm工藝對(duì)比的結(jié)果是性能提升20%或者功耗降低40%,,芯片密度1.6倍,因此這里對(duì)比的很可能是臺(tái)積電的16nm工藝,。




第一代7nm工藝沒有使用EUV光刻工藝,,N7+節(jié)點(diǎn)才會(huì)用上EUV光刻機(jī),不過這個(gè)是制造過程的改變,,N7+工藝的性能沒什么變化,,晶體管密度提升大概20%,功耗降低10%,。




此外,,N7+工藝雖然目前的良率不錯(cuò),但是還有一些關(guān)鍵單元要到今年底或者明年初才能搞定,,完整用于N7+工藝的EDA工具大概要等到8月份,。




7nm之后臺(tái)積電今年還要風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)5nm工藝,與最初7nm工藝相比,,臺(tái)積電的5nm工藝大概能再降低20%的能耗,,晶體管密度再高1.8倍,至于性能,,預(yù)計(jì)能提升15%,,不過使用新設(shè)備的話可能會(huì)提升25%。




按照之前的規(guī)劃,,臺(tái)積電的5nm工藝預(yù)計(jì)會(huì)在2020年量產(chǎn),,那時(shí)候英特爾順利的話可能會(huì)進(jìn)入7nm節(jié)點(diǎn)了。

 
   臺(tái)積電7nm后的發(fā)展方向  
 

7nm工藝之后,,臺(tái)積電計(jì)劃推出7nm+版本,。不僅如此,臺(tái)積電還計(jì)劃在2020年發(fā)布全新的5nm制造工藝,,該技術(shù)將又比7nm,、7nm+有大幅度提升,,從而進(jìn)一步顯著改善移動(dòng)處理器,。




公司聯(lián)合首席執(zhí)行官魏哲家表示,臺(tái)積電在256M的SRAM芯片上看到了“兩位數(shù)的良率”,,以及將會(huì)使用5nm工藝制造“更大的測(cè)試芯片”,。




這里所說的良率,指的是所生產(chǎn)的芯片能同時(shí)滿足性能和功耗指標(biāo)的百分比,。其中的收益率是和技術(shù)的健康程度成正比的,。




目前臺(tái)積電在5nm工藝上的工作仍未全部完成,良率也偏低,,與符合智能手機(jī)所需要的處理器成本來說,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足,。不過這是一個(gè)非常好的里程碑技術(shù),如今也處于正軌之上,。




魏哲家表示,,一些臺(tái)積電的主要客戶——可能是智能手機(jī)處理器大咖級(jí)制造商——已經(jīng)在用該技術(shù)設(shè)計(jì)“功能模塊”了。




雖然這些客戶目前還不能使用該技術(shù)來設(shè)計(jì)完整的產(chǎn)品,,但可能正處于流片測(cè)試階段,,以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)這一套設(shè)計(jì)完成時(shí),,設(shè)計(jì)人員則可以非常容易的使用5nm技術(shù)來用到別的產(chǎn)品上,。




盡管臺(tái)積電開發(fā)過一些壽命較短的技術(shù)——如20nm、10nm——但這5nm技術(shù)應(yīng)該不屬于其中,。近年來,,臺(tái)積電將轉(zhuǎn)型為長(zhǎng)壽命節(jié)點(diǎn)技術(shù)的公司。




根據(jù)魏哲家的說法,,5nm工藝將擁有較長(zhǎng)的壽命,,它也非常具有成本效益,這就意味著,,該技術(shù)將被更廣泛的使用,,不僅僅是那些追求高性能的產(chǎn)品。




因此,,在2020年5nm工藝投入大規(guī)模的生產(chǎn)之后,,臺(tái)積電還會(huì)在2021年推出5nm+的進(jìn)階產(chǎn)品,也就是對(duì)性能,、功耗,、面積上有所增強(qiáng),




再到2022年,,我們就可以期待臺(tái)積電的下一次飛躍——3nm,。




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