據(jù)臺積電17日官方消息稱,該公司在北美舉辦的“2022年臺積電技術(shù)研討會”上展示了其制造工藝成熟和專業(yè)節(jié)點的最新進(jìn)展和戰(zhàn)略計劃。其中,由納米片晶體管驅(qū)動的下一代尖端N2工藝以及用于N3和N3E工藝的獨特FINFLEX?技術(shù)也首次亮相。
回顧臺積電發(fā)展史:有12個關(guān)鍵里程碑
1987年,隨著純晶圓代工商業(yè)模式的創(chuàng)建,臺積電成立。
1999年,臺積電成為第一家提供0.18um低功耗制程技術(shù)的代工廠。
2001年,帶來了第一個代工參考設(shè)計流程。并與多家EDA和IP供應(yīng)商一起參與,該公司花費了大量資金來創(chuàng)建今天享有的龐大EDA和IP生態(tài)系統(tǒng)。
2011年,臺積電將HKMG28nm帶入無晶圓生態(tài)系統(tǒng)。其他代工廠在28nm時步履蹣跚,因此這是臺積電創(chuàng)紀(jì)錄的節(jié)點。
2012年,推出了第一款異構(gòu)3DIC測試平臺CoWos。
2014年,臺積電交付了第一款功能齊全的FinFET網(wǎng)絡(luò)處理器,開啟了今天臺積電主導(dǎo)的FinFET時代。
2015年,臺積電通過了先進(jìn)的3DIC封裝技術(shù)InFo。
2018年,臺積電向所有人提供了最先進(jìn)的邏輯技術(shù)(N7)。
2020年,臺積電以基于N5EUV的邏輯技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)。
2021年,臺積電推出N4P、N4X和N6RF。
2022年,臺積電將推出覆蓋廣泛垂直市場的最先進(jìn)的N3工藝節(jié)點。N3可能也將在5年內(nèi)打破流片記錄。
最后但同樣重要的是,臺積電在2022年宣布了面向大眾的下一代工藝技術(shù)(N2)。
關(guān)鍵點1:臺積電持續(xù)加碼成熟和專業(yè)節(jié)點技術(shù)
臺積電將繼續(xù)投資成熟和專業(yè)節(jié)點技術(shù),從2021年到2025年產(chǎn)能擴(kuò)張1.5倍,包括FabsF14P8、F16P1B、F22P2和FabF23P1。
臺積電還宣布推出適用于NVM、HV、傳感器、PMIC、ULP/ULL、模擬和射頻技術(shù)的集成專業(yè)技術(shù)平臺。
關(guān)鍵點2:臺積電3nm芯片將擴(kuò)展為多個版本
臺積電將繼續(xù)擴(kuò)展N3。N3有望在2022年下半年實現(xiàn)HVM。緊隨其后N3E將在2023年下半年推出,在移動和HPC應(yīng)用中具有更高的性能/功耗和較低的流程復(fù)雜性。
N3EPPA與N5相比,在相同功率下的性能提升18%,在相同速度下降低34%的功耗,并將邏輯晶體管密度提高1.6倍。
資料來源/anandtech
更重要的是,臺積電宣布了N3的終極武器,即采用FinFlex技術(shù)。簡而言之,F(xiàn)inFlex允許芯片設(shè)計人員精確定制他們的構(gòu)建模塊,以實現(xiàn)更高的性能、更高的密度和更低的功耗。
關(guān)鍵點3:2025年臺積電計劃推出2nm芯片
臺積電將為N2使用納米片晶體管。自從英特爾和三星已經(jīng)發(fā)布之后,這并不令人意外,但這里的內(nèi)容遠(yuǎn)不止眼前所見。N2PPA與N3E相比,預(yù)計在相同功率下性能提高15%,或在相同速度下功耗降低25-30%,并且密度>1.1倍。N2預(yù)計在2025年。
資料來源/anandtech
會上,臺積電還討論了器件架構(gòu)的未來,包括納米片、CFET、2DTMD和CNT。
觀點:TSMC準(zhǔn)備主導(dǎo)快速增長的半導(dǎo)體市場
隨著半導(dǎo)體各細(xì)分行業(yè)的長期增長,新冠疫情流行造成的供應(yīng)鏈中斷,以及由于消費者習(xí)慣的改變而導(dǎo)致的需求激增,在過去幾年中出現(xiàn)了一場導(dǎo)致半導(dǎo)體短缺的完美風(fēng)暴。
該行業(yè)在2021年銷售了創(chuàng)紀(jì)錄的1.15萬億顆,使總收入達(dá)到5560億美元。這使得半導(dǎo)體市場成為全球最大和增長最快的市場之一。在這種長期順風(fēng)中臺積電又是如何改變呢?
臺積電于幾十年前在中國臺灣政府資助下成立,為半導(dǎo)體制造帶來了獨特的方法。它不像競爭對手英特爾那樣設(shè)計和制造芯片本身,而是讓其他公司設(shè)計芯片,只專注于制造過程。
多年來,這種純晶圓代工使得臺積電在制造技術(shù)上超越了競爭對手,這就是為什么它贏得了蘋果,英偉達(dá)和AMD等行業(yè)巨頭的長期訂單。例如,當(dāng)蘋果開始為自己的計算機(jī)設(shè)備設(shè)計芯片時,它轉(zhuǎn)向臺積電,因為它的一致性和一流的能力。這也有助于蘋果公司專門為其產(chǎn)品定制其芯片,這是英特爾現(xiàn)成的產(chǎn)品無法做到的。
臺積電在半導(dǎo)體制造方面的競爭優(yōu)勢在過去幾十年中實現(xiàn)了驚人的增長。自上世紀(jì)末以來,該公司的收入和收益的復(fù)合年增長率(CAGR)超過17%。在過去12個月中,它創(chuàng)造了599億美元的收入和253億美元的營業(yè)收入。營業(yè)利潤率達(dá)到42%,這對于制造企業(yè)來說是最好的。
但不要以為這家純晶圓代工企業(yè)就此停步。分析師預(yù)計,到2030年,行業(yè)收入將增長到1萬億美元以上,這將使2021年的銷售額幾乎翻一番。作為業(yè)內(nèi)占主導(dǎo)地位的制造商,臺積電計劃今年在資本支出上花費400億至440億美元,臺積電正在準(zhǔn)備從這一收入中分得一杯羹。