埃米世代三雄拚王座,台積電 A16 力抗英特爾 Intel 14A 與三星 SF1.4

作者 | 發布日期 2024 年 04 月 26 日 11:10 | 分類 半導體 , 晶圓 , 晶片 line share follow us in feedly line share
埃米世代三雄拚王座,台積電 A16 力抗英特爾 Intel 14A 與三星 SF1.4


台積電 25 日清晨年度技術論壇北美場發表埃米級 A16 先進製程,2026 年量產,不僅較競爭對手英特爾 Intel 14A,以及三星 SF14 都是 2027 年量產早,且台積電強調 A16 還不需用到 High-NA EUV,成本更具競爭力,市場樂觀看待台積電進入埃米時代第一戰有豐碩戰果。

台積電 A16 量產時間與成本將領先對手

根據台積電表示,A16 先進製程將結合超級電軌 (Super PowerRail) 與奈米片電晶體,2026 年量產。超級電軌將供電網路移到晶圓背面,晶圓正面釋出更多訊號網路空間,提升邏輯密度和效能,適用複雜訊號佈線及密集供電網路的高效能運算 (HPC) 產品。相較台積電 N2P 製程,A16 相同 Vdd (工作電壓) 下,速度增加 8%~10%,相同速度功耗降低 15%~20%,晶片密度提升高達 1.1 倍,支援資料中心產品。

另外,因為 AI 晶片公司迫切希望最佳化設計,以發揮台積電製程全部性能,因此,台積電也不認為需用到艾司摩爾 (ASML) 最新高數值孔徑 (High-NA) EUV 來生產 A16 製程晶片。而台積電還展示 2026 年啟用的超級電軌供電,從晶片背面供電,可以幫助 AI 晶片加速運行。

英特爾 Intel 14A 延續四年五節點布局

英特爾 2 月公布「四年五節點」後 Intel 14A 製程,導入 High-NA EUV 生產後,Intel 14A 會比 Intel 18A 能耗效率提升 15%,電晶體密度會提升 20%。強化版 Intel 14A-E 也會在 Intel 14A 基礎上提升 5% 能耗。照計畫,Intel 14A 最快 2026 年量產,Intel 14A-E 要到 2027 年。

英特爾日前也宣布完成成業界首台商用高數值孔徑極紫外光微影設備(High NA EUV)組裝。由微影技術大廠艾司摩爾(ASML)TWINSCAN EXE:5000 High-NA EUV 微影設備,開始多項校準,2027 年啟用、生產 Intel 14A 製程。英特爾強調,當 High-NA EUV 微影設備與自家晶圓代工服務的其他領先製程技術相結合時,列印尺寸比現有 EUV 機台縮小 1.7 倍,因 2D 尺寸縮小,密度提高 2.9 倍,協助英特爾推展製程藍圖。

三星 SF1.4 增加奈米片改善性能與功耗

相對於台積電與英特爾,三星埃米時代進展似乎較落後,媒體報導,三星兩年前 Samsung Foundry Forum 2022 就公布先進製程藍圖,埃米級 SF1.4(1.4 奈米)2027 年量產。三星高層透露,正在開發 SF1.4 奈米片量從三個增至四個,有望改善性能和功耗。

三星 2022 年 6 月宣布量產 SF3E(3 奈米 GAA)後,導入全新 GAA(Gate-All-Around)架構,今年公布 SF3(3 奈米 GAP)第二代 3 奈米製程,使用第二代多橋通道場效應電晶體(MBCFET),原有 SF3E 基礎上性能最佳化,還有性能增強型 SF3P(3GAP+),適合製造高性能晶片。到 2025 年,三星會大規模量產 SF2(2 奈米)製程,2027 年量產 SF1.4(1.4 奈米)製程。

三星希望增加每個電晶體奈米片數量,強化驅動電流、提高性能,更多奈米片允許更高電流通過電晶體,增強開關能力和操作速度。更多奈米片也更能控制電流,有助減少漏電,降低功耗。改善電流控制,代表電晶體產生更少熱量。

(首圖來源:台積電)