台积电2nm:12年来首次晶体管架构升级,牵手2D/1D新材料

台积电2nm工艺已量产,采用GAA晶体管架构,这是12年来首次升级。预计年内产能大幅提升,下代iPhone、骁龙、天玑芯片将采用。未来1.6nm工艺将引入背面供电,1.4nm继续改进。台积电还在探索2D、1D材料,为1nm及以下工艺做准备。

Rain科技1月10日报道,台积电在去年底已按计划宣布其2纳米(2nm)工艺实现量产,这一工艺技术预计将成为今年的重头戏。首批搭载该先进工艺的将是AMD的EPYC Venice(霄龙热那瓦)处理器。

紧随其后,苹果iPhone 18系列将搭载的A20芯片、高通骁龙8E6 Pro以及联发科天玑9600等下一代旗舰芯片,也将采用台积电的2nm工艺。为满足日益增长的市场需求,台积电计划在一年内将其2nm产能从每月3.5万片晶圆大幅提升至14万片,以期将其打造成公司营收的重要支柱之一。

2nm工艺的引入,在台积电的工艺研发历程中具有里程碑式的意义。这是公司历史上第二次对其核心的晶体管架构进行颠覆性升级,正式转向了GAA(Gate-All-Around,全环绕栅极)晶体管架构。这一技术革新预示着半导体制造正在进入一个全新阶段。

回顾台积电的工艺演进史,上一次重大的晶体管架构变革发生在2014年,标志性的16纳米(16nm)工艺首次实现了从平面晶体管向FinFET(鳍式场效应晶体管)这一3D晶体管结构的飞跃。FinFET的引入,极大地提升了晶体管的性能和能效,为移动计算的蓬勃发展奠定了基础。

提及晶体管技术的演变,令人不禁联想到十几年前的半导体行业的格局。彼时,英特尔曾自信地宣称其工艺技术领先友商三年半,这一说法并非空穴来风。早在2011年,英特尔便已实现22纳米3D晶体管工艺的量产,并在其2012年的IVB(Ivy Bridge)处理器上正式应用。与此同时,台积电和三星等同行当时仍以28纳米工艺为主流,技术差距远大于当前台积电在先进工艺上对英特尔的相对优势。

如今,半导体行业的竞争格局已悄然改变。台积电在先进工艺节点上展现出“稳健推进、快速量产”的特点,并在2nm工艺上仅进行了GAA晶体管架构的升级。面向未来,台积电规划中的1.6纳米(1.6nm)A16工艺将进一步引入背面供电(Backside Power Delivery)技术。此举旨在进一步克服物理极限,提升芯片的集成密度和性能表现,尤其对高性能计算(HPC)类产品而言,将带来显著的性能飞跃。

在A16工艺之后,台积电还将继续推进1.4纳米(1.4nm)级别的A14工艺。该工艺将继续深化对GAA架构的改进,并结合背面供电技术,以期在性能和效率上取得更佳的平衡。

而更长远的未来,1纳米(1nm)节点的突破将是行业的终极目标之一。目前,尚无任何厂商能够明确宣布1nm及以下工艺的量产时间表,这些技术仍处于积极的研发阶段。届时,晶体管结构可能再次迎来颠覆性升级,例如向CFET(Complementary Field-Effect Transistor,互补场效应晶体管)演进,以实现更高的集成度和更小的尺寸。

与此同时,半导体材料也在持续不断地进化。台积电已经开始探索2D材料甚至1D材料的应用潜力。这些新型材料的引入,有望为克服晶体管尺寸缩小所带来的物理挑战提供新的解决方案,打开半导体技术发展的新思路。

需要指出的是,台积电目前提及的诸如2D、1D材料等前瞻性技术,仍处于概念探索阶段,尚未进入实质性的研发落地。因此,未来1nm及以下工艺的量产时间、最终性能表现以及具体技术路径,都存在极大的不确定性,过早地对其进行预测尚为时过早。

台积电:2nm是12年来首次升级晶体管架构 未来将探索2D、1D材料

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,可联系本站进行审核删除。
(0)
Rain科技Rain科技
上一篇 2026年 1月 11日 上午2:42
下一篇 2026年 1月 11日 上午5:30

相关推荐

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

欢迎来到AI快讯网,开启AI资讯新时代!