本文由Semiconductor Industry Vertical(ID:icViews)綜合。
作為台積電最大的客戶,蘋果往往是第乙個獲得其新晶元的公司。
近日,一位訊息人士在LinkedIn上透露,蘋果已經悄悄開始了基於台積電2nm工藝的晶元設計工作。 據悉,此人是蘋果專案的參與者之一。
作為全球領先的半導體製造商,台積電一直在積極推進其2nm工藝節點的研發程序。 根據最新訊息,該公司計畫於2024年4月將第一台2nm工藝機投入生產。 不過,此前有報道稱,台積電中科2nm工廠的交付時間可能會推遲。 為了應對這一潛在風險,台積電決定將高雄工廠直接切入2nm專案,預計2025年實現量產。
台積電的 2nm 晶元計畫使用 N2 平台,並引入 GAAFET(全柵場效應電晶體)奈米片電晶體架構和反向供電技術,使其能夠以更小的電晶體尺寸和更低的工作電壓實現更快的速度。 據悉,台積電研發的2nm工藝技術,在保持相同功耗的情況下,與3nm工藝相比,可實現10%至15%的速率提公升; 在相同的速率下,功耗可以降低 25% 到 30%。
作為台積電最大的客戶之一,蘋果多年來一直在推出新工藝,並長期獲得排他性。 例如,iPhone 15 Pro 已經發布了四個月,但 A17 Pro 仍然是 3nm 獨有的。 根據Macrumors的最新報道,台積電的2nm工藝仍將是蘋果的首次推出,並實現獨家經營。
全球半導體行業正處於競爭激烈的時代,台積電、三星、英特爾等領先的工藝代工廠在技術研發上不斷取得突破。 2nm級工藝技術逐漸成為競爭激烈的半導體代工市場的焦點。 與目前使用的4nm製程晶元相比,更高的製程技術無疑可以為手機使用者帶來更長的電池壽命、更好的效能和散熱控制,並提供更多的功能。
三星電子已經計畫明年開始生產2nm製程技術,預計到2047年將投資500萬億韓元在南韓建設超大型半導體生產基地,專注於2nm製程技術的製造。 根據三星此前發布的技術路線圖,預計2025年上市的2nm級SF2工藝,在相同條件下,能效可提公升25%,效能提公升12%,面積提公升5%。
英特爾則表示,它已經完成了英特爾20A(2奈米級)和英特爾18A(1)的實施。8nm)晶元製造工藝研發。據悉,英特爾的Intel 20A製造工藝依靠柵極全圓帶狀FET電晶體,採用背面供電,可以減小金屬間距,這是一項重大創新,但存在一定風險。 英特爾 18A 製造工藝將在英特爾 20A 工藝上使用該公司的 RibbonFET 和 PowerVIA 技術進一步完善,並進一步減小電晶體尺寸。 英特爾預計將在 2024 年上半年開始商業使用英特爾 20A 工藝,此舉有望讓英特爾在 2024 年在該領域趕上甚至超過其競爭對手台積電和三星。
隨著EUV光刻機在7nm以下工藝中的重要性日益增加,各大半導體廠商與ASML的合作也變得更加頻繁和緊密。 目前,台積電和三星都在使用EUV裝置進行製造,包括台積電的7nm、5nm和3nm工藝,以及三星在南韓華城的EUV線(7nm、5nm和4nm)以及3nm GAA工藝。 在2nm製程方面,台積電、三星、英特爾、Rapidus等都與ASML接洽,其目的是讓2nm製程量產的關鍵裝置,也就是ASML手中最新的高數值孔徑EUV光刻機。
ASML計畫在2024年生產10臺High-NA EUV光刻機,ASML計畫在未來幾年內將此類晶元製造裝置的產能提高到每年20臺。
其中,三星正準備確保下一代High-NA EUV光刻機的生產,預計將於今年晚些時候進行原型設計,並於明年正式上市。 值得注意的是,ASML於今年12月中旬與三星電子簽署諒解備忘錄,共同投資1萬億韓元在南韓建立研究中心,並將使用下一代極紫外光刻機研究先進的半導體工藝技術。 據悉,三星電子將在五年內從ASML購買50臺裝置,單價每套約2000億韓元,總價值高達10萬億韓元。
英特爾將於今年年底推出用於英特爾18A工藝的ASML High-NA EUV光刻機,據悉,英特爾已經購買了其中的6臺。 英特爾強調,借助High-NA EUV光刻機,理論上可以實現“四年五節點工藝”的目標。
Rapidus已決定在2024年底前引入EUV光刻技術,並將派遣員工到荷蘭的ASML學習EUV極紫外光刻技術。 Rapidus正在北海道建設一家晶元工廠,並計畫在2027年量產採用2nm工藝的晶元。
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