近日,台積電確定要在台中的中科園區建座 100 公頃的工廠,總投資額高達 8000 億-1 萬億新台幣 (約 289 億~361 億美元)。這一投資包括未來 2nm 製程的工廠,後續演進的 1nm 製程的廠區也會落在該園區。
業界預計,台積電 2nm 工藝將在在 2024 年試生產,並在 2025 年量產,1nm 工藝將在此之後。另外,1nm 之後,台積電將進入更新世代的“埃米”製程 (埃米是納米的十分之一),埃米世代製程有意落腳高雄,但台積電並未證實。
台積電的老對手三星和英特爾也沒有坐以待斃。
三星掌門人李在鎔在美國拜訪後不久,三星正式官宣將在美國得克薩斯州建立一座芯片生產基地,耗資 170 億美元,最快在 2024 年投產。
英特爾此前在製程工藝上稍有落後,在歷經高層震蕩後最新宣布將在馬來西亞投資 300 億林吉特(約合 71 億美元)的計劃,未來 10 年將在馬來西亞建設封測產線,意圖重新回到牌桌。從市佔率來看,台積電無疑處於上風,但三星和英特爾也開始加碼投入,疫情帶來的芯片缺貨潮被看作是難得一遇的超車機會,當下的擴張只是後續軍備競賽的一次鳴槍。
12月28日新浪科技消息,有國外媒體報道,台積電正在按照原有計劃展開2nm工藝的研發和量產,據悉,台積電2nm工廠的建設已經提上日程。
2nm工廠的選址在台中的中科園區,預計2027年實現量產,是新竹園區之後的第二個2nm晶圓廠。
值得一提的是,台積電的動作遠比想象中快,該公司不僅在為2nm工藝做打算,連1nm芯片相關事宜也做好了計劃。
12月29日快科技消息,有業內人士預計,台中建廠的計劃為未來的1nm工藝預留了可能。
如果一切順利的話,台積電將會在台中建設1nm晶圓廠。
據近日消息稱,台積電確定將於台中的中科園區建座100公頃的工廠,總投資額高達289億~361億美元,本次投資可能是在為未來運作2nm製程,以及後續1nm製程的廠區做準備。
廠建成後預計每年用電量可以達到75萬千瓦,當地一個發電機組每年的發電量是55萬千瓦。
也就是說,全年需要差不多1.5台機組保障台積電新工廠的用電需求。而當地目前總共就只有10台發電機組。
2nm:MBCFET
在工藝下降到5nm之前,FinFET(鰭式場效應晶體管)一直是很好的。
當達到原子水平 (3nm是25個硅原子排成一行) 時 ,FinFET開始出現漏電現象,可能不再適用於更進一步的工藝水平。
在2nm工藝上,台積電並沒有直接使用三星規劃在3nm工藝上使用的GAAFET (環繞柵極場效應晶體管),也就是納米線(nanowire),而是將其拓展成為MBCFET(多橋通道場效應晶體管),也就是納米片(nanosheet)。
GAAFET是一個周圍都是門的場效應管。根據不同的設計,全面柵極場效應管可以有兩個或四個有效柵極。
通過在柵極上施加電壓,你可以控制源極和漏極之間的電流,將其從0切換到1,並創建一個處理器的二進制邏輯。
從GAAFET到MBCFET,從nm線到nm片,可以視為從二維到三維的躍進,能夠大大改進電路控制,降低漏電率。
2nm採用以環繞閘極(GAA)製程為基礎的MBCFET架構,可以解決FinFET因製程微縮產生電流控制漏電的物理極限問題。
1nm:「鉍」密武器
今年5月,麻省理工學院(MIT)的孔靜教授領導的國際聯合攻關團隊探索了一個新的方向:使用原子級薄材料鉍(Bi)代替硅,有效地將這些2D材料連接到其他芯片元件上。
應該也會落在該園區。此前已有消息顯示,台積電2nm工藝將在2024年進行試產,並有望於2025年實現量產,1nm 工藝則排在其後。與此同時,在台積電實現1nm製程工藝之後,其將會進入“埃米”製程時代(埃米是納米的十分之一)。
但值得注意的是,之前的時候,台積電和三星都說在明年量產3nm工藝芯片,可是現在有消息說,台積電3nm試產失敗!IBM說已經研發出了首顆2納米芯片,那麼這個2nm芯片量產要到什麼時候了呢?現在最高製程還停留在5nm上,而第一個用上5nm芯片的是iPhone 12系列。
業界預計,台積電 2nm 工藝將在在 2024 年試生產,並在 2025 年量產,1nm 工藝將在此之後。另外,1nm 之後,台積電將進入更新世代的“埃米”製程 (埃米是納米的十分之一),埃米世代製程有意落腳高雄,但台積電並未證實。
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