臺積電開始量產2nm芯片:首度采用GAA晶體管,性能提升10%~15%
2025-12-30
來源:愛集微
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臺積電已開始量產N2(2nm級)制程工藝芯片。正如臺積電在其2nm工藝網頁上發布聲明稱:“臺積電的2nm(N2)工藝已按計劃于2025年第四季度開始量產?!?/span>
從性能提升的角度來看,N2工藝旨在實現與N3E工藝相比,在相同功耗下性能提升10%~15%,功耗降低25%~30%,晶體管密度提升15%(適用于包含邏輯、模擬和SRAM的混合設計)。對于純邏輯電路設計,晶體管密度比N3E提升高達20%。
臺積電的N2工藝是該公司首個采用全環繞柵極(GAA)納米片晶體管的工藝節點。在這種結構中,柵極完全環繞由堆疊的水平納米片形成的溝道。這種幾何結構增強了靜電控制,減少了泄漏,并能在不犧牲性能或能效的情況下實現更小的晶體管尺寸,從而最終提高了晶體管密度。此外,N2還在電源傳輸網絡中添加了超高性能金屬-絕緣體-金屬(SHPMIM)電容器。這些電容器的電容密度比之前的SHDMIM設計高出一倍,并將片電阻(Rs)和過孔電阻(Rc)分別降低50%,從而提高了電源穩定性、性能和整體能效。
臺積電CEO魏哲家在10月份的公司財報電話會議上表示:“N2工藝進展順利,有望在本季度晚些時候實現量產,良率良好。我們預計在智能手機和高性能計算人工智能(HPC AI)應用的推動下,2026年產能將加速增長。”
值得注意的是,臺積電已開始在高雄附近的Fab 22工廠生產2nm芯片。此前,市場預期臺積電將在毗鄰其全球研發中心新竹Fab 20工廠開始提升N2制程的產能。Fab 20工廠的量產時間可能會稍晚一些。(校對/趙月)