台积电3nm工艺下半年量产计划不变

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非常感谢大家对台积电3nm工艺下半年量产计划不变问题集合的贡献。我会努力给出简明扼要的回答,并根据需要提供一些具体实例来支持我的观点,希望这能给大家带来一些新的思路。

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台积电3nm工艺下半年量产计划不变

2.既然已经有机器能够生产5nm芯片,为什么x86不用5nm呢?

台积电曾多次表示,今年下半年将实现3nm制程量产,依旧延续FinFET结构,而非三星的GAA结构。不过接下来台积电却打算绕过2nm制程工艺,直奔1点4nm制程。

台积电3nm制程研发团队将于6月全面转投1点4nm制程的开发工作,三星在去年的代工会议上曾指出,2025年量产2nm制程,没想到被台积电又一次抢先。至于Intel,则打算2024年下半年生产1点8nm制程产品,一场关于摩尔定律的军备竞赛,似乎正在展开。

正式官宣了3nm芯片技术,3nm芯片也将在2022下半年实现量产,要知道,如今台积电的3nm芯片需求旺盛,但其产能有限,除了苹果和英特尔这些老牌实力雄厚的芯片企业已经拿下了台积电的3nm产能订单以外,其它的芯片企业很难拿到台积电的3nm订单。

目前看来,台积电已然是站在了芯片领域的制高点,形势一片大好。不过从长远看来,台积电此番看似利好的举措背后实则暗潮汹涌。尤其是在华为被制裁后,致使台积电缺少了华为大订单的平衡,这也直接使得台积电的营收过于单一化,从而过分依赖美企订单。

既然已经有机器能够生产5nm芯片,为什么x86不用5nm呢?

5月6日,IBM透露了它研制的 上 个2nm制程工艺芯片,并简要介绍了该技术最终可能用于未来的智能手机、笔记本电脑和小型移动装备等。

根据IBM的说法,在消耗相同功率的情况下,2nm处理器性能可提高45%;或者与基于7nm制程工艺的芯片相比,能耗可降低75%。该芯片能效比的显著提升具有重要意义,IBM研发总监Dario Gil表示,新芯片可以有助于解决可持续性和气候变化问题,当前的数据中心已占到全球能源使用量的1%。

该芯片芯片每平方毫米(MTr/mm2)上集成有约3.33亿个晶体管,相当于指甲大小的芯片上可容纳500亿个晶体管。相比之下,台积电最先进的芯片采用5nm制程工艺制造,每平方毫米(MTr/mm2)约有1.73亿个晶体管,而三星的5nm芯片则约为127MTr/mm2(每平方毫米约有1.27亿个晶体管)。

IBM是在其纽约州奥尔巴尼的实验室研制出2nm测试芯片。IBM混合云副总裁Mukesh Khare表示,IBM在奥尔巴尼工厂生产的300mm硅晶圆上生产了2nm技术里程碑。

据IBM称,2nm处理器将能够加速在人工智能、边缘计算、独立计算系统以及其他领域的应用。IBM表示将在其IBM Power Systems和IBM Z以及其他系统中使用该技术。

台积电和三星目前正在生产5nm芯片,而英特尔仍在艰苦的努力达到7纳米制程工艺。台积电计划在今年年底开工早投产其4nm的芯片工艺,可能首先用于联发科的4nm新芯片大批量生产在2022年。台积电的3nm节点预计要到2022年下半年,而2nm技术芯片仍处于相对较早的开发阶段。

所有这些计划都是理想状态,前提是不会遇到拖延的情况。但是我们看看英特尔的窘境就知道了,英特尔在过去十年左右的时间里出现了太多的先进制程工艺制造问题,直到现在仍然没有达到7nm节点,还在苦苦挣扎。甚至有消息称英特尔也要找台积电代工了,英特尔的IDM(设计、制造、封装测试到销售全部自己一肩挑的半导体垂直整合型公司)看来很难走下去了,这反映出目前半导体先进制程工艺的巨大技术难度。

尽管这款芯片听起来让人振奋,但必须知道的是,IBM的2nm芯片在很大程度上只是概念证明和测试。而建立在2nm节点上的量产芯片可能还有至少数年之遥,IBM预计这种2nm技术芯片将在2024年底投入生产。

这对于解决目前全球性缺芯下的半导体市场的供应链和制造困境,没有太大意义。

x86不是不想马上就上马5nm的芯片,而是不能。

现在是移动互联网时代,而不是过去以电脑为代表的传统互联网时代。这就意味着所有的市场、资源、技术、资金等都会向着以智能手机为代表的产业倾斜。

被誉为“挤牙膏”的英特尔才让10nm的制程技术应用在第十代的酷睿i系列处理器中,预计到2021年下半年推出的处理器才会开始全面改为10nm的制程。至于英特尔7nm制程技术原计划是2021年推出,但因为开发进度无法顺利推进,将会延后到2022年下半年或2023年年初。

反观台积电在2020年4月份就可以开始5nm的制程工艺的量产。而英特尔的老对手AMD已经借着台积电的生产线开始乘风破浪,7nm已经玩得相当溜了。

台积电今年5nm的绝大部分订单已经被苹果和华为海思预定了,包括高通、联发科、博通、英伟达、AMD等大客户,也均开展了5nm芯片的设计,预计明、后两年开始会陆续进入量产的阶段。三星也似乎解决了5nm工艺的量产问题,为表现其良率,三星表示其将是高通骁龙875 5G Soc 制造商。

市场、人们的需求才是核心技术的长足驱动力

我们可能1年以内就会更换一台手机,并且很少有人一台手机能用到2年以上,但电脑没有用到3~5年是不太可能会换新的,有不少人的电脑用到了8~10年以上。

这也就能理解华为、苹果、三星、高通会首先用最新的芯片制造工艺,只有不断地通过工艺制程的性能提升才会具有核心竞争力,手机才会卖得更好,利润才会更多,有利润才有钱投入到新一代的芯片和产品研发上。

举个例子:

华为在2009年时才推出一款低端智能手机U8220,随后在2012年推出了基于Android的EMUI,并与徕卡合作开发了智能手机相机,才开始在智能手机领域崭露头角,2010年至2019年的这9年的时间里华为手机出货量增幅高达80倍。

不能说以英特尔和AMD为代表电脑CPU市场萎缩了,实际上还是缓慢的有所增长,但也敌不过爆发式增长的智能手机市场,直接导致了台积电“逆袭”,市值超过英特尔。假如你是一个芯片设计师,你会选择英特尔、AMD,还是台积电、苹果、华为、三星?肯定是后者,所以市场、人们的需求才是核心技术的长足驱动力,这是连锁反应。市场、资源、技术、资金等都在向着以智能手机为代表的产业倾斜。

x86 并不需要过低的功耗

用手机用到稍微有点烫,都算是严重的现象级故障。所以手机厂商在设计一款手机的时候会在外观、体积、功耗、散热、续航、重量、厚度等方面去衡量,低功耗的ARM架构变成了很好的选择。ARM的授权模式也让很多企业有了能力去设计属于自己品牌的芯片。

不管是台式机、笔记本,还是服务器并不需要那么多的考究,可以通过铜管、风扇、水冷等进行有效的散热。所以电脑的CPU对先进工艺制程的苛求程度是没有手机那么强烈。再加上X86指令集架构已经不再对外授权缺乏活力,不能像ARM那样迅速地开枝散叶,久而久之可能转变成闭门造车,良品率和工艺制程一直跟不上最新的进度。

综上所述,以x86指令集架构为代表的英特尔和AMD也想用上5nm的制程技术,但是不能。他们不能像华为、苹果一样成功地去转化台积电的长期积累很多经过流片验证的ARM的IP,所以先进工艺制程之路总会慢一个节拍。

以上个人浅见,欢迎批评指正。

老架构不适合新制程。

AMD就是5nm左右

这是两家企业的两种工艺,工艺标准算法也不一样,也不可能发到外面代工。

好了,今天我们就此结束对“台积电3nm工艺下半年量产计划不变”的讲解。希望您已经对这个主题有了更深入的认识和理解。如果您有任何问题或需要进一步的信息,请随时告诉我,我将竭诚为您服务。