台积电|一骑绝尘!台积电2nm大突进,三星慌了
这一周 , 台积电接连官宣了2个爆炸性的消息 。
首先是台积电高级副总裁Y.P. Chin代表公司宣布:台积电即将开设2nm芯片研发中心 。
紧接着 , 台积电(南京)有限公司总经理罗镇球确认 , 3nm芯片将在2022年进入量产阶段 。
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3nm芯片还没开始量产 , 台积电的2nm芯片研发就进入了公众的视线 。
8月25日 , 多头成功为台积电守住了当日的股价 , 股价收盘录得1.44%的小幅上涨 , 换手率录得1.04%;26日 , 台积电涨幅进一步扩大至2.14% 。
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按照以往的规律 , 随着芯片纳米数量级越来越小 , 芯片制造将会越来越接近摩尔定律的天花板 。
这意味着芯片的升级换代将带来更大的成本 , 而提高芯片密度带来的性能提升 , 也将进入一个明显的边际效益递减的过程 。
但在芯片制造领域已经取得领导地位的台积电 , 依旧选择一掷千金 , 快速将2nm芯片制程的研发提上日程 。
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【台积电|一骑绝尘!台积电2nm大突进 , 三星慌了】更先进的技术
台积电这个名字 , 中国大陆的读者已经非常熟悉 。
这家位于台湾地区的半导体制造商 , 在过去的2年里由于某些众所周知的原因 , 与中国高科(600730,股吧)技产业的命运联系在了一起 。
与其说是联系 , 倒不如说是一种近乎单向的影响力 。
台积电此前表示2020年9月14日之后不再向华为高端芯片代工服务 , 由此带来的后果大家都知道了——由于没有其他代工厂可以进行生产 , 华为基于7nm制程生产的麒麟系列高端芯片成了“绝唱” 。
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台积电官宣的这座2nm工艺研发中心将会拥有一条先进的生产线 , 同时配套以8000名工程师 。
研发中心可能位于台湾地区的南部科学园 。 此前就有报道称台积电正在园区内斥资1.25亿美元建造一座工厂 。 不过当时台积电没有透露工厂的用途 。
从技术上看 , 台积电这次开始研发的2nm芯片工艺将会导入GAA-FET晶体管结构 。
截止目前 , 台积电的3nm芯片依然在使用Fin-FET工艺 。 尽管台积电的3nm芯片已经完成了研发 , 但距离量产还有一段距离 , 更不用提已经带来的收益 。
在这样的情况下 , 台积电对2nm制造工艺的布局 , 显得步子会不会有些大?
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GAA-FET , 台积电在琢磨啥?
台积电会因为步子大而扯着跨吗?这次投资和收益是否会成正比?
这要看台积电希望达到什么目的 。
而要了解台积电此次布局2nm芯片的动机 , 我们必须先简单了解一下这次2nm芯片采用的GAA-FET工艺本身 。
故事得从GAA-FET的“前辈”Fin-FET说起 。
FinFET工艺全称Fin Field-Effect Transistor , 中文名叫鳍式场效应晶体管 。 这样的命名 , 来源于晶体管的形状与鱼鳍的相似性 。
在一些晶体管密度较大的芯片中 , 这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage) , 也可以大幅缩短晶体管的栅长 。
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曾几何时 , 传统技术在遭遇瓶颈的情况下 , Fin-FET成功为“摩尔定律”续了命 , 推动芯片朝着20nm及以下更高晶体管密度的方向继续发展到7nm , 5nm甚至是3nm 。
然而Fin-FET芯片的尺寸进一步缩小至3.5nm后 , 无论是鳍片距离、短沟道效应、还是漏电和材料极限 , 都使得晶体管制造都逐渐接近天花板了 。
于是比FinEFT提出要早上10年的GAA-FET又重新被写进了台积电的日程表 。
GAA-FET全称Gate-All-Around-Effect Transistor , 即切入环绕式栅极技术 。
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