芯东西（公众号：aichip001）
编译 |  ZeR0
编辑 |  漠影

芯东西(xi)4月24日报道，台(tai)积电今日在北美技(ji)术研讨(tao)会上(shang)发(fa)布了其下一代前沿逻辑工艺技(ji)术A14（1.4nm）。A14计(ji)划于2028年(nian)投产，开发(fa)进展顺利，良率表(biao)现优于预期进度，支(zhi)持背(bei)面供电的升(sheng)级版(ban)A14将在2029年(nian)推出。

同时，台积电首次推出全新逻辑工艺、特殊工艺、先进封装和3D芯片堆叠技术。其中SoW-X技术可构建晶圆级大小的系统，能将至少16个大型计算芯片、内存芯片、快速光互连和新技术整合在有如餐盘大小的基板上，为芯片提供数千瓦的功率，计算能力有望达到现有CoWoS解决方案的40倍。

相较之下，英(ying)伟达目前的旗(qi)舰(jian)GPU由两颗(ke)芯片拼接而(er)成，预计2027年(nian)推(tui)出的Rubin Ultra GPU由4颗(ke)芯片拼接而(er)成。

台积(ji)电宣布将在美国亚利(li)桑那州晶圆(yuan)厂附近新建(jian)两座工(gong)厂，未(wei)来将规(gui)划6座晶圆(yuan)厂、2座封(feng)装厂及(ji)1座研发中心，扩大在美国的生(sheng)产。

此外，该公司透露其在2024年(nian)第四季度开(kai)始生产(chan)(chan)基于性(xing)(xing)能增(zeng)强型(xing)N3P（第三代3nm级）工艺技术的(de)芯片。N3X芯片预(yu)计将(jiang)于今(jin)年(nian)下半年(nian)量产(chan)(chan)。与(yu)N3P相(xiang)(xiang)比，N3X有望在相(xiang)(xiang)同功率下将(jiang)最大性(xing)(xing)能提高5%，或在相(xiang)(xiang)同频率下将(jiang)功耗降(jiang)低 7%，并支持高达(da)1.2V的(de)电(dian)压。

台积(ji)电还晒出一张人形机器人图，标注了所(suo)需的各种先进芯(xin)片(pian)。将这些(xie)芯(xin)片(pian)集成(cheng)到高密度、高能(neng)效的封(feng)装中的能(neng)力至关(guan)重要。

一、A14工艺量产已近：功耗降30%，启用NanoFlex Pro

台积电透露，新A14工艺将采用第二代GAAFET nanosheet晶体管，并将通过将其NanoFlex标准单元架构升级为NanoFlex Pro技(ji)术，提供更高的性(xing)能、能效(xiao)和设(she)计灵活性(xing)。

与即将于今年晚些时候量产的2nm级N2工艺相比，A14将在相同功耗下速度提升15%，或在相同速度下功耗降低30%，同时逻辑密度将提升20%以上。

NanoFlex Pro是一种设计(ji)技术协同优化（DTCO）技术，让设计(ji)人员能(neng)(neng)够以(yi)非常灵活(huo)的(de)方式设计(ji)产品，通过微(wei)调晶体(ti)管配置，以(yi)实(shi)现针对(dui)特(te)定(ding)应(ying)用或(huo)工作(zuo)负载的(de)最佳(jia)功率、性能(neng)(neng)和面积（PPA）。这项技术将于2028年投(tou)入生(sheng)产，首个版本没有背面供电。

台积电(dian)(dian)计(ji)划在2029年推出支持超级电(dian)(dian)源轨（SPR）背(bei)面供电(dian)(dian)的A14。该公司(si)尚未透露(lu)该制程技术的具体名称，但按照台积电(dian)(dian)的传统命名法，可以(yi)推测它可能(neng)会被称为A14P。预计(ji)A14将在 2029年之后推出其最高性能(neng)版(ban)本（A14X）和成(cheng)本优化版(ban)本（A14C）。

由于A14是一个全新节点，因此与N2P（利用 N2 IP）以及(ji)A16（采用背面(mian)供电的 N2P）相比，它将需要新的IP、优化(hua)和EDA软(ruan)件。

▲台积(ji)电(dian)公布的芯片密度(du)反映(ying)了“混合”芯片密度(du)，包括50%逻辑、30% SRAM和20%模拟。**面积(ji)相同、速度(du)相同。（图源：Tom’s Hardware）

台积电(dian)16A是SPR的首个版(ban)本，采用背面供电(dian)。SPR旨在(zai)(zai)针对(dui)AI/HPC 设计，改进信(xin)号路由和功(gong)率(lv)传输。A16有(you)望(wang)于2026年下半年投入生产。与N2P相比，A16在(zai)(zai)相同(tong)功(gong)率(lv)下速度提升8-10%，在(zai)(zai)相同(tong)速度下功(gong)耗降低15-20%。

与A16、N2、N2P不同，A14没(mei)有(you)SPR背面供电网络（BSPDN），能够瞄准(zhun)那些无法(fa)从BSPDN获得实际优势的应用，但这需要(yao)额外成本。

许(xu)多(duo)客(ke)户端、边(bian)缘(yuan)和(he)专业应(ying)(ying)用可以利(li)用台积电第二代GAA nanosheet晶体(ti)管带来的额外性能、更低功耗和(he)晶体(ti)管密度。这(zhei)些应(ying)(ying)用不需要密集的电源布(bu)线，传统的正面供(gong)电网络即可满(man)足需求。

台积电计划在2028年投产基于A14工艺技术的芯片。考虑到A16和N2P将于2026年下半年（即2026年年底）开始大规模生产，芯片将于2026年上市，Tom’s Hardware推测A14的目标生产时间是2028年上半年，进而有望满足下(xia)半(ban)年推出的客户应用(yong)需求。

二、一大波新制程和封装技术首发，专攻HPC、手机、汽车、物联网

除了A14之外，台积电首次推出新的逻辑工艺、特殊工艺、先进封装和3D芯片堆叠技术，为高性(xing)能(neng)计算（HPC）、智能(neng)手机、汽车和物联(lian)网（IoT）等广泛的技术平台做出贡献。这些产(chan)(chan)品旨在为客户提供一(yi)整套互联(lian)技术，以推动其产(chan)(chan)品创(chuang)新，包括：

1、高性能计算

台积电持续推进其CoWoS技术，以满足AI对更多逻辑和高带宽内存（HBM）的持续需求。该公司计划于2027年实现9.5英寸reticle尺寸CoWoS的量产，将12个(ge)或更多HBM堆栈与台积电领先的逻辑技(ji)术集成在一个(ge)封装(zhuang)中。

继2024年展示其晶圆上系统（TSMC-SoW）技术后，台积电又推出了基于CoWoS的产品SoW-X，旨在创建一个晶圆大小的系统，其计算能力是现有CoWoS解决方案的40倍。量产计划于2027年实(shi)现。

台积电提供一系列解决方案，以增强其逻辑技术的计算能力和效率。这些解决方案包括与台积电紧凑型通用光子引擎（COUPE）的硅光子集成、用于HBM4的N12和N3逻辑基片，以及用于AI的全新集成电压调节器（IVR），与电路板上单独的电源管理芯片相比，其垂直功率密度提高了5倍。

2、手机

台积电正利用其新一代射频技术N4C RF，支持边缘设备上的AI及其对高速、低延迟无线连接的需求，以传输海量数据。与N6RF+相比， N4C RF的功耗和面积减少了30%，非常(chang)适合将更多数(shu)字内容封装到射频片上系统（RF）设(she)计中(zhong)，以(yi)满足(zu)WiFi-8和AI功能丰富(fu)的真无(wu)线(xian)立体声等新兴标准的要求。该技术计划于2026年第一季度投入风险生产(chan)。

3、汽车

高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶汽车（AV）对计算能力提出了严苛的要求，同时又不牺牲汽车级的质量和可靠性。台积电正以先进的N3A工艺满足(zu)客户(hu)需(xu)求(qiu)，该工艺(yi)已(yi)通过AEC-Q100一级认证的最(zui)终阶段，并(bing)持(chi)续改(gai)进(jin)缺陷，以满足(zu)汽(qi)车百(bai)万分率(lv) （DPPM）的要求(qiu)。N3A工艺(yi)已(yi)开始应用(yong)于汽(qi)车生(sheng)产，为(wei)未(wei)来(lai)软件定义汽(qi)车注(zhu)入了(le)全套(tao)技(ji)术。

4、物联网

随着日常电子产品和家用电器纷纷采用AI功能，物联网应用正在承担更繁重的计算任务，同时电池续航能力依然捉襟见肘。台积电此前宣布的超低功耗N6e工艺现已投入生产，正瞄准N4e工艺，继续突破未来(lai)边缘AI的能效(xiao)极限。

结语：台积电加紧研发，迈向埃米时代

A14代表了(le)台积电业界领先的N2工艺的重(zhong)大进步，旨在通过提供更快(kuai)的计算速度(du)和更高的能(neng)效(xiao)来推动AI转型。它还有(you)望提升智能(neng)手机的内(nei)置AI功能(neng)。

台(tai)积电(dian)董(dong)事长兼CEO魏哲家博士谈道，台(tai)积电(dian)的(de)技(ji)术领导力和(he)卓越(yue)的(de)制造能(neng)力，为客户(hu)们提供了可靠的(de)创(chuang)新路线图。台(tai)积电(dian)的(de)前沿逻辑技(ji)术是连(lian)接物理(li)世(shi)界和(he)数字世(shi)界的(de)全面解决方案的(de)一部(bu)分，旨在释放客户(hu)的(de)创(chuang)新潜能(neng)，推(tui)动(dong)AI的(de)未来(lai)发展。

台积电业(ye)务(wu)开发资(zi)深副(fu)总裁(cai)张晓强透露(lu)，随着(zhe)AI快速发展，设计大型AI芯片的公司成为最快导入新制程(cheng)技术的客户，带(dai)动(dong)先进(jin)制程(cheng)持续成长。他预(yu)期(qi)(qi)全球半导体产业(ye)年产值将能够在(zai)2030年前突破1万(wan)亿美(mei)元，但面对(dui)美(mei)国近期(qi)(qi)加(jia)征(zheng)关税、AI泡沫化等(deng)疑虑，投资(zi)人(ren)仍须谨(jin)慎(shen)观察。

受益于(yu)AI发(fa)展对算力需求的(de)一路走(zou)高，以(yi)及在先进制(zhi)程、先进封装上的(de)技术和(he)(he)量产优势，台(tai)积(ji)电正在领跑2nm制(zhi)程竞(jing)赛，苹果、AMD很可能是首批客户(hu)。前不久AMD也确认其Zen 6 Venice服务(wu)器芯片将采用(yong)N2工艺节点制(zhi)造。另据台(tai)媒报道，英(ying)特尔已(yi)向台(tai)积(ji)电订购(gou)N2。英(ying)伟达(da)和(he)(he)联发(fa)科预计也将是台(tai)积(ji)电先进制(zhi)程的(de)大(da)客户(hu)。

除了备受(shou)关注(zhu)的2nm级工(gong)艺外(wai)，未来(lai)几个季(ji)度上市(shi)的多数(shu)电脑、平板电脑及手机芯片将采用(yong)台积电3nm级工(gong)艺技术制造(zao)。

来(lai)源：台积电，SemiWiki，Tom’s Hardware