台积电2nm芯片厂获批 雄心勃勃的英特尔感到“压力山大”
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2018年,台积电、三星推出7nm芯片,开始领先intel。而到了2020年,台积电、三星进入了5nm,更是把intel远远的甩在身后,一举奠定了芯片代工(制造)的两强霸主地位。
而按照台积电、三星的规划,2022年就会推出3nm芯片,而到2024年左右,将会推出2nm芯片,从此全球再无对手。
而随着2022年越来越近,有关于3nm的芯片消息也是越来越多,台积电、三星也是展开了3nm的竞争。毕竟谁先推出,谁的技术更好,就有可能占领先机。
想当年在14nm FinFET技术时,三星领先了台积电推出14nm,而台积电是16nm,后来三星抢走了苹果的部分订单,就给台积电很大的压力。
而在3nm时代,三星又故伎重演,想采用GAA技术,领先于台积电的FinFET技术,甚至还想早于推出3nm技术。
今年5月,IBM突然发布全球首款2nm芯片的消息震惊业界。在惊讶于IBM在工艺制程研发进度之快、以及IBM联手三星电子和英特尔之余,业内外不少人士都为台积电捏了一把汗。
三大芯片巨头的联盟以及工艺精度的突飞猛进令台积电身上的压力更大,但近日台积电官宣好消息,在工艺精度的研发上赶上了IBM的步伐。
6月2日,在线上举办的2021年度技术研讨会中,台积电官方披露了2nm的关键指标。
据台积电透露,台积电的2nm工艺会采用全新的设计,并首次引入纳米片晶体管取代了传统的FinFET结构。用台积电官方的话来讲:这将是史上最大的飞跃。由此可见,在技术层面,台积电完全有赶超IBM进度的实力,即使目前台积电的2nm工艺刚刚进入研发阶段。
不同于传统结构,纳米片晶体管能够更好地控制阈值电压。所谓阈值电压,是把半导体领域电路运行所需要的最低电压。
阈值电压有任何轻微的波动,都会对芯片的设计和性能带来明显的影响。台积电表示,试验结果显示,纳米片晶体结构能够将阈值电压的波动至少降低15%。
在英特尔刚刚向台积电“宣战”,势要从台积电手中夺回高端芯片领域领先地位的一天后,就传来了台积电2nm制程芯片厂获批的消息——这无疑将让雄心勃勃的英特尔感到巨大压力。
台积电2nm芯片厂已获批
据日经亚洲报道,本周三,中国台湾地区的环境审查部门批准了台积电在新竹建立2nm芯片工厂的计划。熟悉该计划的消息人士对日经亚洲表示,台积电预计在2022年初开始建设该工厂,并在2023年前开始安装生产设备,2023年预计开始试产,有望在2024年为苹果iPhone量产新一代芯片。
在全球芯片短缺的背景下,台积电正积极向台湾以外地区扩张。日前台积电正在美国亚利桑那州建设5nm芯片厂,并扩建在南京的工厂,同时正考虑在德国、日本等海外地区建厂。
计划中的2纳米芯片工厂将位于新竹,占地近50英亩。预计该项目每天将耗水9.8万吨,相当于2020年台积电日耗水总量的约50%。台积电承诺,到2025年,宝山新工厂的循环水使用量将达到10%,到2030年,循环水使用量将达到100%。
而在三星的步步紧逼之下,台积电近日终于也说出了有关于3nm芯片的情况,也谈到了2nm,从台积电CEO魏哲家讲话内容来看,3nm、2nm路线基本上是定了。
按照台积电的说法,3nm会有两个版,一个是3nm 3 GAE低功耗版,会2022年初量产,但是交货给客户,可能会到2023年初去了,比预期的要晚半年左右,所以明年的苹果A16芯片,未定一定是3nm工艺。
这个低功耗版的3nm芯片,较5nm,晶体管密度增加70%,同等功耗下性能可提升10-15%,同等性能下功耗可降低25-30%。
近年来,芯片制造工艺发展速度很快,短短几年时间内,就从14nm进步到了5nm,可以i说,中高端手机几乎都是采用5nm芯片,部分机型采用6nm等芯片。
而在芯片制造企业中,台积电的技术最为先进,原因是台积电用DUV光刻机量产了7nm芯片,并率先推出5nm工艺的芯片。
最主要的是,台积电是先进制程芯片产能是最高的企业,同时,台积电的良品率也很高,所以,苹果、AMD以及英伟达等厂商都将订单交给台积电生产。
据悉,台积电和三星都在全力攻克3nm芯片,而三星已经展示用了GAA工艺生产制造的3nm芯片,并计划在2022年正式推出3nm芯片。
台积电在3nm芯片方面更快一步,消息称,今年第四季度就开始试产,2022年年中就开始量产。
虽然有消息称,台积电3nm芯片出现了延期的情况,但台积电日前正式表态,3nm芯片正在按照原定计划进行。
但没有想到的是,3nm芯片之后,台积电又宣布2nm芯片的新消息,预计到2025年开始推出2nm芯片。
根据台积电早些时候发布的消息可知,台积电预计在2022年量产3nm芯片,2023年试产2nm芯片,2024年就能够量产2nm芯片。
如今,台积电魏哲家却表示,台积电将会在2025年推出2nm芯片,这意味着比原先预期的晚了一年。