台积电于23日举行的北美技术论坛上,正式公开了其最新的A14节点制造技术。这项备受瞩目的技术,相较于其现有的N2节点制程,将在性能、功耗以及晶体管密度方面带来显著的提升。而且,这项新节点制程的核心是台积电的第二代环绕闸极(Gate-All-Around,GAA)纳米片晶体管,并且将搭载更具灵活性的NanoFlex Pro技术。台积电预计,A14节点制程将于2028年进入量产阶段。

台积电表示,A14节点制程是一项全新的制程技术,其基础创建在该公司的第二代GAAFET纳米片晶体管,以及全新的标准单元架构之上。这些创新设计目的在于实现性能、功耗和芯片缩放的优势。台积电业务开发暨全球销售资深副总经理兼副首席运营官张晓强表示,A14节点制程是台积电完整节点的下一代先进硅技术。相较于N2节点制程,在速度方面,提升幅度可达10%-15%,功耗降低幅度可达25%-30%,逻辑密度则是整体芯片密度的1.23倍,或者至少是混合设计的1.2倍。因此,张晓强强调,这是一项非常、非常重大的技术进步。

台积电指出,由于A14节点制程是一个全新的节点,因此它需要全新的IP(知识产权)、优化以及电子设计自动化(EDA)软件,这与利用N2 IP的N2P,以及作为具备背面供电的A16节点制程有所不同。然而,值得注意的是,最初的A14节点制程版本将不具备超级电轨 (Backside Power Delivery Network, BSPDN) 的背面供电功能。不过,台积电也计划在2029年推出具备背面供电功能的A14节点制程版本。

张晓强在论坛大会中进一步介绍了A14节点制程的关键特性,那就是NanoFlex Pro技术。这该架构将使芯片设计人员能够微调晶体管配置,进而针对特定应用或工作负载实现最佳的功耗、性能和面积 (Power, Performance, Area, PPA)。相较之下,非Pro版本的FinFlex允许开发人员在一个区块内混合搭配来自不同(高性能、低功耗、面积效率)的单元,以优化性能、功耗和面积。然而,台积电尚未公开NanoFlex与NanoFlex Pro之间的明确技术差异,因此目前尚不清楚新版本是否允许对单元,甚至晶体管进行更精细的控制,或者是否将提供更好的算法和软件增强功能,以完成更快发展和优化晶体管的目标。

至于,针对最初的A14不具备超级功率轨的背面供电网络的原因,台积电解释,是采用BSPDN会增加额外的成本,但是许多客户端、边缘和特殊应用可以利用台积电第二代GAA纳米片晶体管带来的额外性能、更低的功耗和更高的晶体管密度,但它们可能不需要密集的电源布线,因此可以接受传统的正面供电网络。

不过,因为台积电明白其客户在开发高性能客户端和数据中心应用方面的需求,因此计划在2029年提供具备背面供电的A14版本。目前,该公司尚未公开此制程技术的确切名称,但根据台积电的传统命名方式,可以合理预期它将被称为A14P。预期未来,预计A14节点制程还将在2029年后推出其最大性能版本(A14X)和成本优化版本(A14C)。

台积电将其A14节点制程的目标生产年份定在2028年,但并未具体说明是否会在该年的上半年或下半年开始大量生产。考虑到A16和N2P将于2026年下半年开始大量生产,并预计在2026年将有相关芯片上市。因此,市场推测A14节点制程的目标可能是2028年上半年大量产产,以便赶上在该年下半年推出的客户端应用。

(首图来源:台积电)