台积电25日清晨年度技术论坛北美场发布埃米级A16先进制程,2026年量产,不仅较竞争对手英特尔Intel 14A,以及三星SF14都是2027年量产早,且台积电强调A16还不需用到High-NA EUV,成本更具竞争力,市场乐观看待台积电进入埃米时代第一战有丰硕战果。

台积电A16量产时间与成本将领先对手

根据台积电表示,A16先进制程将结合超级电轨 (Super PowerRail) 与纳米片晶体管,2026年量产。超级电轨将供电网络移到芯片背面,芯片正面发布更多信号网络空间,提升逻辑密度和性能,适用复杂信号布线及密集供电网络的高性能计算 (HPC) 产品。相较台积电N2P制程,A16相同Vdd (工作电压) 下,速度增加8%-10%,相同速度功耗降低15%-20%,芯片密度提升高达1.1倍,支持数据中心产品。

另外,因为AI芯片公司迫切希望优化设计,以发挥台积电制程全部性能,因此,台积电也不认为需用到艾司摩尔 (ASML) 最新高数值孔径 (High-NA) EUV来生产A16制程芯片。而台积电还展示2026年激活的超级电轨供电,从芯片背面供电,可以帮助AI芯片加速运行。

英特尔Intel 14A延续四年五节点布局

英特尔2月公布“四年五节点”后Intel 14A制程,导入High-NA EUV生产后,Intel 14A会比Intel 18A能耗效率提升15%,晶体管密度会提升20%。强化版Intel 14A-E也会在Intel 14A基础上提升5%能耗。照计划,Intel 14A最快2026年量产,Intel 14A-E要到2027年。

英特尔日前也宣布完成成业界首台商用高数值孔径极紫外光微影设备(High NA EUV)组装。由微影技术大厂艾司摩尔(ASML)TWINSCAN EXE:5000 High-NA EUV微影设备,开始多项校准,2027年激活、生产Intel 14A制程。英特尔强调,当High-NA EUV微影设备与自家芯片代工服务的其他领先制程技术相结合时,打印尺寸比现有EUV机台缩小1.7倍,因2D尺寸缩小,密度提高2.9倍,协助英特尔推进制程蓝图。

三星SF1.4增加纳米片改善性能与功耗

相对于台积电与英特尔,三星埃米时代进展似乎较落后,媒体报道,三星两年前Samsung Foundry Forum 2022就公布先进制程蓝图,埃米级SF1.4(1.4纳米)2027年量产。三星高层透露,正在开发SF1.4纳米片量从三个增至四个,有望改善性能和功耗。

三星2022年6月宣布量产SF3E(3纳米GAA)后,导入全新GAA(Gate-All-Around)架构,今年公布SF3(3纳米GAP)第二代3纳米制程,使用第二代多桥信道场效应晶体管(MBCFET),原有SF3E基础上性能优化,还有性能增强型SF3P(3GAP+),适合制造高性能芯片。到2025年,三星会大规模量产SF2(2纳米)制程,2027年量产SF1.4(1.4纳米)制程。

三星希望增加每个晶体管纳米片数量,强化驱动电流、提高性能,更多纳米片允许更高电流通过晶体管,增强开关能力和操作速度。更多纳米片也更能控制电流,有助减少漏电,降低功耗。改善电流控制,代表晶体管产生更少热量。

(首图来源:台积电)