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尽管移动设备仍是 N2的主要应用,但高性能计算(HPC)和人工智能(AI)客户正加速采用该节点,以满足能效需求。
N2P是N2的性能增强版,采用传统供电网络,性能比N2提升5%-10%,功耗降低5%-10%,适合无需密集供电网络的客户端应用。
据台积电称,A16 在很大程度上是支持背面供电的 N2P 技术,这将使芯片设计人员能够将 IP 重复用于不同的产品。对于不需要密集电源网络的客户端应用,N2P 可能是最佳解决方案,尤其是从成本角度来看。对于需要密集背面供电的客户,台积电将提供 A16。
N2P和A16两者均计划于2026年下半年量产,2027年上市。
台积电还将推出N2X,作为N2的终极版本,通过增强电压耐受性实现最高时钟频率,但功耗增加。该节点将用于高端客户端CPU和需要极致单线程性能的数据中心产品,预计2027年量产。
N3系列工艺量产进展
台积电(TSMC)按计划于2024年第四季度开始量产其增强版N3P(第三代3nm级)工艺技术,并在2025年北美技术研讨会上宣布,N3P将接替N3E,面向需要更高性能的客户端和数据中心应用,同时保留3nm级IP兼容性。N3P后续将由N3X于今年下半年接棒。
N3P是N3E的光学缩放版本(Optical Shrink),在保持设计规则和IP兼容性的同时,性能提升5%(同漏电下)或功耗降低5%-10%(同频率下),且晶体管密度增加4%(针对逻辑、SRAM和模拟模块的典型设计)。
N3P的密度提升得益于优化的光学技术,可更均匀地缩小所有芯片结构,尤其对SRAM密集型高性能设计(如AI加速器)带来显著优势。
“N3P于去年底(2024年)开始量产,”台积电资深副总裁、全球销售与业务发展主管、副首席运营官张凯文表示,“我们持续优化3nm技术。我们的策略是,在推出新节点后,继续进行技术迭代,让客户最大化技术缩放带来的收益。我们深知客户迁移到新节点需要巨大投入(如开发IP生态),因此希望他们在每个新节点上都能获得更大回报,同时我们也在产品层面提供持续优化。”
台积电一贯通过同一工艺开发套件(PDK)推出多个迭代版本,既延长设备使用周期,也帮助客户复用IP。
继N3P之后,将推出N3X,N3P和N3X都是N3家族的自然延伸。N3X芯片的大规模量产计划于2025年下半年启动。
对比N3P,N3X将提升5%最大性能(同功耗)或降低7%功耗(同频率)。但N3X的核心优势在于支持最高1.2V电压(对3nm级技术而言极端),从而实现芯片最高频率(Fmax),满足需要极致性能的客户端CPU需求。不过,这一特性需付出代价:1.2V电压下漏电功耗可能增加250%,Tom's Hardware表示,因此芯片设计者需谨慎权衡。(责编:Amy Wu)