過去幾年台積電穩步提高其最先進半導體製程節點的價格——以至於一項分析表明單一電晶體的成本十多年來一直沒有下降。受關稅和開發成本上升推動,價格進一步上漲,強化了摩爾定律已然失效的觀念。
根據商業時報報導,台積電即將推出的N2 2nm半導體每片晶圓的成本將達到3萬美元,比該公司的3nm晶片高出約66%。預計未來製程的成本將更高,而且很可能只提供給最大的製造商。
台積電以建造2nm製程工廠的巨額成本(最高可達7.25億美元)為由,為這些漲價提供了合理性。根據聯合日報報導,儘管價格上漲,但預計蘋果、AMD、高通、博通和NVIDIA等主要廠商仍將在年底前下單,這有可能使台積電位於亞利桑那州的2nm製程工廠達到滿載生產。
不出所料,蘋果將率先採用。預計明年iPhone 18 Pro搭載的A20 處理器將是首款採用台積電N2製程的晶片。Intel Nova Lake 處理器(針對桌上型電腦,甚至可能是高階筆記型電腦)也將採用N2製程,預計明年推出。
先前有報告顯示台積電2nm製程的良率去年已達60%,此後不斷提升。最新數據顯示256Mb SRAM的良率現已超過90%。試產工作可能已啟動,並計劃於今年稍後開始量產。隨著採用2nm的設計的Tape-out量超越同一開發階段的先前製程,台積電的目標是在2025年底生產數萬片晶圓。
台積電還計劃在明年下半年推出N2P和N2X,以延續N2的領先優勢。預計N2P在相同功耗水準下效能將比N3E提升18%,在相同速度下能源效率將提高36%,邏輯密度也將顯著提升。 N2X計畫於2027年量產,其最高時脈頻率將提高10%。
隨著半導體尺寸不斷縮小,漏電問題日益凸顯。台積電的2nm製程將採用環繞式閘極(GAA) 電晶體架構解決此問題,從而實現更精確的電流控制。2nm之後是埃時代,台積電將採用背面供電技術,進一步提升效能。未來製程,例如A16(1.6nm)和A14(1.4nm),每片晶圓的成本可能高達4.5萬美元。
同時Intel的目標是超越台積電的路線圖。該公司最近開始風險生產其A18製程,該製程也具有環繞閘極和背面供電技術。這些晶片預計將於今年稍晚在Intel即將推出的代號為Panther Lake的筆記型電腦CPU中首次亮相。
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