臺積電宣布，首次推出N2(2納米)工藝技術(shù)，預(yù)計2025年量產(chǎn)。這也是臺積電首次使用納米片晶體管結(jié)構(gòu)的工藝技術(shù)。業(yè)內(nèi)人士表示，工藝技術(shù)節(jié)點越小，往往芯片性能越高。但極高的技術(shù)門檻和資金門檻讓眾多半導(dǎo)體企業(yè)望而卻步。三星電子和英特爾是臺積電最為有力的競爭者。
2納米工藝技術(shù)展開全球競爭在臺積電2022年北美技術(shù)研討會上，多項最新技術(shù)成果吸引全球目光。先進邏輯技術(shù)方面，臺積電首次推出2納米工藝技術(shù)。N2技術(shù)(2納米)在N3技術(shù)基礎(chǔ)上有明顯進步，在相同功率下速度可提高10%-15%，或在相同速度下功耗降低25%-30%。臺積電N2技術(shù)采用納米片晶體管架構(gòu)，在性能和功率效率方面提供全節(jié)點改進，幫助客戶實現(xiàn)下一代產(chǎn)品創(chuàng)新。
研討會上，臺積電表示，將在未來幾年推出四種N3增強版工藝技術(shù)——N3E、N3P、N3S和N3X，旨在為超高性能應(yīng)用提供改進的工藝窗口、更高的性能。
值得注意的是，臺積電為計劃今年晚些時候量產(chǎn)的N3技術(shù)加了一把火，在此次研討會上推出獨特的TSMC FINFLE技術(shù)，將其“三納米家族”技術(shù)的效能、功率效率以及密度進一步提升。
另外，臺積電表示，正在開發(fā)N6e技術(shù)。N6e建立在7納米工藝技術(shù)基礎(chǔ)上，將作為臺積電超低功耗平臺的一部分。在全球2納米工藝技術(shù)競爭中，臺積電走在前列。中國證券報記者近日從臺積電方面獲悉，其首個2納米工廠計劃于今年三季度動工，預(yù)計2024年試產(chǎn)，2025年量產(chǎn)。蘋果有望成為臺積電2納米技術(shù)首家客戶。
全球范圍內(nèi)有能力開發(fā)3納米甚至2納米工藝技術(shù)的芯片制造企業(yè)屈指可數(shù)。據(jù)了解，三星電子將跳過4納米，由5納米升至3納米。2021年10月，三星電子宣布3納米產(chǎn)品成功流片;預(yù)計2納米產(chǎn)品于2025年量產(chǎn)。在2022年投資者大會上，英特爾公布了最新工藝節(jié)點進度：Intel 4將采用極紫外光刻(EUV)技術(shù)，預(yù)計2022年下半年投產(chǎn);Intel 3性能提升約18%，預(yù)計2023年下半年投產(chǎn)。
可能對于很多朋友來說，你那臺采用14納米工藝的電腦CPU還在工作著，但現(xiàn)在芯片已經(jīng)開始邁向2納米。
在芯片的制造工藝上，似乎芯片制造商并沒有選擇停下腳步，近日臺積電方面就表示，其2納米工藝將會在2024年實現(xiàn)試產(chǎn)，在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。
但了解芯片發(fā)展的朋友都知悉，現(xiàn)在所謂的2納米，包括3納米、5納米、7納米等，都只是一個“文字游戲”，即該數(shù)字已經(jīng)不再代表特征尺寸，僅是一個工藝代號。
具體來說，從10納米開始，這種工藝代號形式的制造工藝就已經(jīng)在業(yè)內(nèi)出現(xiàn)，ASML方面也承認了這種現(xiàn)象。
所以我們看到，雖然臺積電號稱2025年量產(chǎn)2納米工藝芯片，但是在密度方面，僅比3納米提升了10%，這已經(jīng)遠遠達不到摩爾定律的要求。
而芯片密度的大幅降低，就直接影響到芯片的性能，所以臺積電也表示，其2納米工藝的芯片，性能只能提升10%，最多也就是15%。
了解超頻的愛好者應(yīng)該知道，與其如此，其實還不如超頻來的直接，因為10%的性能提升，對于超頻來說要顯得更容易，而且?guī)缀趿愠杀尽?/p>
所以臺積電在2025年量產(chǎn)的2納米，并不像其數(shù)字所顯示的那樣令人興奮，然而幾乎同時，中科院方面也傳出了新消息。
中科院微電子所方面官方宣布，其實現(xiàn)了性能優(yōu)異的雙柵a-IGZO短溝道晶體管。
相信很多朋友對此不是很理解，這樣的技術(shù)具備什么樣的作用呢?
簡單來說，當(dāng)下芯片制造技術(shù)的推進，終極目的就是為了提升晶體管的集成度，也就是密度，但是因為短溝道效應(yīng)，所以一直難以推進。
而a-IGZO材料是三維集成的最佳候選溝道材料之一，三維集成技術(shù)的本質(zhì)，就是為提高晶體管在芯片上的集成密度。
所以中科院此次的技術(shù)進展，實際上相當(dāng)于在一定程度上，解決了高密度集成的問題。
記得在12年左右，智能手機剛剛在我國普及，那時候的人們選擇手機主要是按照價格來選，能打電話、能聽歌、能拍照就足夠了，什么性能根本不在意也不清楚，因為那時候智能手機也就是屏幕大點，功能多點上網(wǎng)還快一點，也沒什么大型手游，所以對手機使用芯片沒什么太大概念。
可以說，手機芯片是手機中最重要的，也是手機中的“心臟”，手機芯片能力越強，手機的性能也越強。手機芯片在手機中承擔(dān)著手機的運算和存儲的功能，目前在手機中搭載的主流芯片是蘋果的A系列芯片和華為的麒麟芯片，以及高通的驍龍芯片和聯(lián)發(fā)科的天璣芯片。由此可見，設(shè)計研發(fā)芯片的難度非常大。
首先說，手機芯片與納米工藝有密不可分的關(guān)系。納米其實就是毫米，是一種長度單位，國際單位的符號就是nm。通俗的來說，像大家熟知的蘋果A15仿生芯片是5納米，天璣9000和驍龍8芯片都是5納米的，不過目前最新的手機芯片制作工藝已經(jīng)來到了4納米，就是即將要在下半年和大家見面的，蘋果A16芯片、高通驍龍8+芯片和天璣9000+芯片。這樣直觀地看，應(yīng)該是納米數(shù)越小，芯片性能就越強。
手機芯片就是一種集成電路，將電阻、晶體管等元器件集成在一個小平板上，用連接線將這些電子元器件串聯(lián)起來。隨著科技的發(fā)展，通過光刻機可以將現(xiàn)在的上百億個晶體管都集成在這個小平板上，集成度越高，芯片的運算能力也就越強，自然性能也就越強。
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