臺積電4nm提前試產！推汽車專用新制程，美國5nm芯片工廠已動工

作者 |  心緣
編輯 |  漠影
芯東西6月2日報道，本周二，在臺積電舉辦2021年技術論壇上，臺積電宣布4nm預計今年第3季開始試產，較先前規(guī)劃提早一季時間，3nm制程則將依計劃于2022年下半年量產。這是臺積電連續(xù)第二年采用線上形式舉行技術論壇，分享先進邏輯技術、特殊技術、3DFabric先進封裝與芯片堆疊技術等方面的最新技術進展。會上，臺積電推出車用芯片新制程技術N5A，明年第3季量產，滿足更新且更強化的汽車應用；此外，臺積電還公布支持新一代5G智能手機與WiFi 6/6e效能的N6RF制程，以及3DFabric系列技術的強化版。
4nm今年提前試產，3nm明年量產

先進技術進展方面，臺積電于2020年領先業(yè)界量產5nm技術，其良率提升速度較7nm技術更快。臺積電5nm家族之中，與N5幾近相容設計法則的4nm加強版進一步提升效能、功耗效率和晶體管密度。4nm N4加強版的開發(fā)進度相當順利，預計于2021年第三季度開始試產。另外，臺積電首席執(zhí)行官魏哲家提到，下一代3nm制程技術正在按計劃進行中，目標是在2022年下半年在位于臺灣南科的Fab 18晶圓開始量產。屆時，臺積電3nm N3技術將成為全球最先進的邏輯技術，相較5nm技術，其速度提升15%，功耗降低30%，邏輯密度增加70%。
5nm最新成員：汽車專用制程明年見

臺積電還推出了5nm家族的最新成員——N5A制程，用以滿足汽車應用對于運算能力日益增加的需求，例如支持AI駕駛輔助及數字座艙。N5A將現今計算機使用的相同技術帶入汽車中，搭載N5的運算效能、功耗效率、邏輯密度，同時符合AEC-Q100 Grade 2嚴格的品質與可靠性要求，以及其他汽車安全與品質的標準，臺積電的汽車設計實現平臺也提供支持。N5A預計于2022年第三季度問世。不過考慮到現在汽車缺貨壓力大的主要是基于成熟制程的工藝，這種技術所生產的產品不太可能緩解目前汽車芯片短缺問題。此外，臺積電首次發(fā)布N6RF制程，將先進的N6邏輯制程所具備的功耗、效能、面積優(yōu)勢帶入到5G射頻（RF）與WiFi 6/6e解決方案。

臺積電美國5nm芯片工廠已經動工

在當前缺芯潮蔓延、全球晶圓產能供應吃緊之際，臺積電先前宣布在美國亞利桑那州投資設立5nm廠的動向就格外引人矚目。而根據魏哲家的說法，目前美國亞利桑那州5nm制程晶圓廠已經開始動工興建，這座投資120億美元所興建的工廠將按照時間，在2024年進行大規(guī)模量產。為了支持先進制程的發(fā)展與量產，臺積電2021年的資本支出將會達到300億美元，未來3年內總計投資將達到1000億美元。此前為重振美國半導體制造業(yè)，美國政府已提出540億美元的補貼，用以補助相關芯片從業(yè)者。臺積電、英特爾、三星等具備先進半導體制造技術的企業(yè)都相繼宣布將在美國投資設立晶圓廠，預計將積極爭取美國政府的相關資金補助。路透社此前報道稱，臺積電計劃在亞利桑那州的10至15年內建造多達6家工廠。

先進封裝：聯(lián)手AMD研發(fā)全新3D小芯片技術

臺積電持續(xù)擴展由3D堆疊及先進封裝技術組成的完備3DFabric系統(tǒng)整合解決方案。針對高效能運算應用，臺積電將于2021年提供更大的光罩尺寸來支持InFO_oS及CoWoS封裝解決方案，運用范圍更大的布局規(guī)劃來整合小芯片及高頻寬存儲體。系統(tǒng)整合芯片之中芯片堆疊于晶圓之上（CoW）的版本預計今年完成N7對N7的驗證，并將于2022年在新的全自動化晶圓廠開始生產。臺積電推出InFO_B解決方案，將強大的行動處理器整合于輕薄精巧的封裝之中，支持行動裝置制造廠商封裝時所需的動態(tài)隨機存取存儲體堆疊。在本周舉行的臺北國際電腦展（COMPUTEX）上，AMD宣布的全新3D小芯片先進封裝技術，即是與臺積電緊密合作開發(fā)出的。據悉，該技術將AMD創(chuàng)新的小芯片架構與3D堆疊結合，提供比2D小芯片高出超過200倍的互連密度，以及比現有3D封裝解決方案高出超過15倍的密度，且功耗低于現有的3D解決方案。AMD與臺積電計劃今年底前開始生產運用3D小芯片技術的未來高階運算產品，以推動高效能運算的發(fā)展，顯著提升使用者體驗。
結語：先進制程、小芯片技術成焦點

作為全球晶圓代工龍頭，臺積電在先進技術方面的研發(fā)進展，足以代表世界芯片制造技術的前沿趨勢。5nm、3nm系列以及更先進制程技術的優(yōu)化升級，仍將是頂尖芯片制造商們競逐的高地。與此同時，小芯片技術正成為推動高性能芯片持續(xù)提升算力的重要產業(yè)趨勢之一。來源：路透社，臺灣經濟日報，中時新聞網，財訊快報