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台积电发布最新先进制程路线图,N4、N3量产时间点已确定

发布时间:2021-04-22 发布时间:
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一年一度的台积电技术研讨会第一次以线上的形式召开,台积电(南京)有限公司总经理罗镇球从正面解读,疫情让网络化、数字化转型成为大势所趋,半导体技术在其中扮演的重要角色也日益凸显,台积电以及半导体业者应该抓住机遇,共创盛举。

台积电 CEO 魏哲家

研讨会上台积电 CEO 魏哲家也带来了关于该公司最新工艺制程的路线图和未来规划,现将演讲全文整理如下:

这次疫情对全世界各地都很艰难,尤其是那些必须与亲朋好友隔离的人,可能也包括此刻在电脑面前的你。幸好在科技的协助下,我们至少还能联络彼此,互相加油打气。

我们的产业在这方面贡献良多,让人与人之间的联系变成可能。然而半导体技术的影响力不仅于此,运算能力还可以协助研究人员及科学家更深入而广泛的了解这个疾病,从而找到治疗方法。


除此之外,温度感测器自动驾驶物流车到机器人技术,在全球共同对抗疫情的同时,也都因为各位的创新显得更加重要。

今后我们更加必须同心协力,继续做出更多贡献。即使在疫情平息之后,我希望我们继续支持开发解药或疫苗的工作。

由于疫情带来的冲击,你我都感受到数位转型正在加速,而我们的半导体技术可以促成许多 5G 的相关应用。譬如 5G、手机,5G 手机可以就是你的生产工具,娱乐室、健康追踪器以及智慧居家系统的操控中心。而且比起以往的任何工具更强大,更可靠。如果你热爱运动赛事,你也会因为 5G 而受惠。比如来到一座 5G 体育馆,你可以将所看到的精彩瞬间更及时、更快速的与朋友分享。5G 如果再结合 VRAR 科技,不管你在何处,都可以享受身历其境的临场感。

很多人在回到办公室工作之后,都觉得可以跟同事面对面沟通真好,但是一想到塞车,大家都觉得头痛,不过好消息是 5G 可以有朝一日让我们减缓塞车的问题,那是因为 5G 网络可以连接车辆,以交通基础建设,让交通管理单位能及时监控交通状况,有效的控制车流。

对制造业来说,5G 有很大的功效,因为 5G 的连线能力加上工业用 IoT 装置,将会让工厂纳入更多自动化技术,并达成及时资料分析,彻底改变厂房运作方式。5G 如果进一步应用在人工智慧大数据分析以及数 10 亿的互联装置上,经由智慧连接,这些技术将能大放异彩,这些令人兴奋的重要发展都是我们合作的契机。

有了台积电的世界级技术,再加上你们的产品创新,我们一定能够成就更多。台积电会努力贯彻我们的使命,那就是成为你们值得信赖的技术及产能提供者,而且承诺以技术领先和卓越制造协助各位不断创新,我们领先业界的 N7 技术就是很好的例子。在进入量产后,N7 带来许多的创新,从行动装置高效能运算,人工智慧、5G 网络连接装置,只要中心到智慧车众多先进而去影响力的产品应用,都使用了我们的 N7 技术,让我跟各位报告最近达到了出货 10 亿颗的里程碑。感谢各位选择 N7 来实现各种尖端的产品创新。

说到我们在 N7 的成功,尽管面对更艰巨的挑战,我们快速的让 N7 进入量产,量产速度与上一代技术相当,更惊人的是 N7 量产一年后,我们就让 N7 的强化版技术 N7+进入量产,成为第一个进入商业运转的 EUV 制程,N7+持续维持高良率,在逻辑密度和速度上具有高度竞争力。

与此同时,今年 18 厂正加速 N5 的量产,采用业界目前最先进的制程技术,提供最佳 PPA,跟 N7 相比,N5 在速度上提升了 15%,功耗降低 30%,功率密度可以提升 80%。N5 制程广泛采用 EUV 技术,更加巩固了台积电在先进制程的领导地位。

就像我们以 N7 为基础,发展出 N5 技术,目前我们也以 N5 为基础,发展出 N4,进一步拓展我们在先进制程上的领先地位,同时也满足各位广泛的产品需求。N4 是 5nm 制程家族的最新成员, 在速度功耗和密度上更加进步,而且与 N5 有 100%的 IP 相融性,因而可以沿用 N5 既有的设计基础架构,加速产品创新,N4 将于 2021 年第四季开始试产。

我也报告下 N3 技术的进展,这项制程具备创新的微缩特征,跟 N5 相比,速度可以提升 15%,功率降低 30%,逻辑密度增加 70%。预计于 2021 年进行试产,2022 年下半年进入量产。

与此同时,我们也正在与客户密切合作,定义 N3 之后下个主要节点的规格和进度。

除了先进逻辑制程,让我来谈一谈台积电完整的特殊制程技术,包括了MEMS、CMOS IMAGe Sensor、eFlash、射频类比、高压 BCD power 等,特殊制程在实现人机互动以及延伸人类感知与动作能力方面扮演关键角色,也因为上述能力的拓展,让各种联网装置对半导体的需求大增。

随身携带的边缘装置,除了联网之外,必须有更多的智慧来处理大量的数据。这些联网的边缘装置所用到的半导体技术都要符合低功耗的需求。针对这样子的需求,台积电最近推出了 N12e 来达成更低功耗,且保有高效能的运算能力。N12e 在没有牺牲速度和逻辑密度的前提下,进一步提升电源效率,支持超低漏电装置和超低 Vdd 的设计可低至 0.4 伏以下,这是业界的一个重大突破。有了 N12e,我们能够在智慧物联网、行动装置和其他产品应用方面协助实现更多创新,为人类的生活带来正面改变。

我们一方面持续努力实现电晶体微缩,同时我们也发现 2D 微缩也不足以支持系统整合需求。由于台积电前瞻性的投资和研发部门的努力,3D IC技术已经是一条可行的道路,可以同时满足系统效能,缩小面积以及整合不同功能的需求。我们拥有业界最先进晶圆级 3D IC 技术,从晶圆堆叠到先进封装一应俱全,帮助各位实现更有效率的系统整合。

经由与各位持续在创新上的合作,在此我向大家宣布,我们已经将多种 3D IC 平台整合在一起,命名为 TSMC3D Fabric,持续提供业界最完整且最多用途的解决方案,用于整合逻辑,确认高频存储和特殊制程经验,为各位实现更多创新的产品设计。

今天我谈了很多台积电的技术领先,以及卓越制造能力,两者帮助我们取得竞争优势。但是我们真正有别于竞争对手的地方是 33 年来路与各位建立的信任关系。自从台积电成立以来,客户信任一直是我们的核心价值,也是我们的使命,更是台积电商业模式不可或缺的一部分。

但我们究竟如何将客户信任化为行动,其中最重要的是我们绝对不与客户竞争,我们从未推出自己的产品,因此我们才能投注所有的资源,专注于确保各位的成功。

我相信信任也有助于壮大一个群体,一起为世界作出贡献,就像我们半导体行业一样,在这个半导体进步越来越快的时刻,创新比以往更为重要,我们也会投入更多心力协助大家创新,只要同心协力,我们就能做的更多。


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