台积电发力1.4nm芯片,缠斗三星英特尔

科技电力不缺一 2024-02-13 07:12:03

AI(人工智能)带来了新的需求前景,芯片巨头向更尖端制程加码。2nm尚未量产,围绕着2nm以下技术的争夺已经开始。

12月14日,台积电在 IEEE 国际电子器件会议上透露, 1.4nm级制造技术已经开始研发,名为A14。目前进展顺利,预计将于2027年-2028年之间量产。台积电同时强调,将于2025年实现2nm级制造工艺量产。

此前,据中国台湾媒体报道,台积电已经在7月初开始了2nm工艺的预生产,英伟达和苹果将成为首批客户。

台积电1.4nm进展

在人类探索芯片技术的半个世纪中,摩尔定律成为非常重要的发展指引。摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出的,意思是集成电路上可容纳的晶体管数量每隔约18-24个月就会翻倍,而成本会相应地减半。简单来说,摩尔定律预测了半导体技术的快速发展和计算能力的不断增加。

这一定律在过去几十年中得到了验证,但是也有观点认为,摩尔定律已经到达极限,芯片工艺无法再继续突破了。是否达到极限尚未可知,目前可以确定的是,未来十年内,芯片技术还能持续发展,因为更先进的1.4nm也被提上研发日程了。

在 IEEE 国际电子器件会议上,台积电透露其1.4nm工艺的研发已经全面展开。台积电不断开发更加先进的半导体制造工艺。纳米级别的工艺表示晶体管的尺寸将进一步缩小,1.4nm工艺意味着在集成电路上能够容纳更多的晶体管,从而提供更高的处理能力和更低的功耗。

目前全球最先进的芯片工艺是3nm,台积电和三星均实现量产,但是3nm过渡到1.4nm,恐怕还需要走很长一段路。台积电计划在2025年量产2nm,2026年生产进阶版的2nm N2P工艺,照此推算,1.4nm有可能在2027年到2028年之间亮相。台积电将1.4nm工艺命名为A14,大概率会采用第二代或者第三代GAAFET技术。

先进工艺,竞争激烈

在台积电推进的同时,三星和英特尔也不甘落后。

首先看南韩三星电子,他们近期矢言要在2027年推出1.4纳米芯片制造,超越台积电和英特尔代工服务,也对按计划在2025年生产2纳米芯片充满信心。知名电子媒体EDN报导,三星承诺量产1.4nm芯片大约需要4年时间,在此期间可能会发生很多事情。

三星1.4nm和2nm芯片都将采用今年发布的3nm芯片上率先采用的环绕式闸极(GAA)技术来制造。而对手台积电和英特尔将在2纳米制造从Fin场效电晶体(FinFET)过渡到GAA电晶体,分别于2025年和2024年商业量产。

在另一项重大设计改革中,三星计划在1.4纳米制造中加入额外的纳米片,将纳米片的数量从3个增加到4个。由于每个电晶体有更多的纳米片,1.4纳米芯片将增强开关能力和运行速度。此外,更多的纳米片将更好地控制电流,从而产生更少的热量并减少漏电流。GAA电晶体通过在比finFET更小的电晶体中实现更高的速度来解决FinFET的限制。

三星长期以来在芯片制造一直落后台积电,尽管如此,这仍然表明三星正全力参与竞赛,并在大型晶圆厂的竞争中与台积电较劲。

或许2027年可以量产

台积电在近日的IEEE 国际电子器件会议上透露,台积电现在正在积极开发1.4nm制造技术,当然按照台积电的说法是,开放还算比较顺利。当然1.4nm显然离我们还很远,所以台积电还是再次强调了自己正在研发的2nm工艺,表示自家2nm芯片制造工艺的量产有望在2025 年实现,这显然比1.4nm更现实。

根据最新的台积电路线图来看,台积电的1.4nm节点被正式称为A14工艺 。目前,台积电尚未透露计划何时开始A14及其规格的量产,但鉴于2nm的N2计在2025年末量产、加强版的N2P计划于2026年末量产,所以很多人猜测台积电的A14会在此之后推出,最快会是在2027年量产或者风险性试产,不过这也要看台积电的开发的进度,毕竟现在谈量产似乎早了点。

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