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臺積電喊話“摩爾定律未死” 還有許多路徑可用于未來的晶體管密度改進

半導體動態 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-08-16 17:11 ? 次閱讀

近年來,對于在過去50年推動半導體制程前進的摩爾定律是否能繼續前行這個話題,一直備受爭議。但除了英特爾外,晶圓代工龍頭臺積電亦是摩爾定律的忠實推動者。日前,臺積電高管發表博客,再次表態將繼續推進摩爾定律,喊話“摩爾定律未死”。

臺積電全球營銷主管Godfrey Cheng在官網發表博客,表示摩爾定律實際上被誤稱為一種定律,因為它更準確地將其描述為歷史觀察和未來預測半導體器件或芯片中晶體管數量的指導。這些觀察和預測在過去幾十年中基本上都是正確的。但在我們即將邁入新的十年之際,一些人似乎認為摩爾定律已死。

Godfrey Cheng在博文中解釋了摩爾定律的由來及相關知識,言語中強調摩爾定律未死。他舉例表示,計算性能并沒有因為單個晶體管時鐘速度而提高,而是通過在一個計算問題上投入更多的晶體管來提高計算性能,而在同一區域內壓縮更多晶體管的方法是密度,即指給定二維區域內晶體管的數量。

他指出,之所以關心芯片面積,是因為芯片成本與芯片面積成正比。摩爾在1965年的論文中明確指出,每個組件的制造成本與芯片上晶體管的總數之間存在關系。有些人認為摩爾定律已死,因為他們認為晶體管不肯能再繼續縮小了,Godfrey Cheng在文中談及了一些計算問題以及關于如何改進密度等問題。

值得一提的是,Godfrey Cheng提到臺積電近期推出的5nm極紫外EUV制程技術(N5P)。N5P是臺積電5nm制程的增強版,采用FEOL和MOL優化功能,以便在相同功率下使芯片運行速度提高7%,或在相同頻率下將功耗降低15%。他表示臺積電的N5P工藝擴大了他們在先進工藝上的領先優勢,該工藝將提供世界上最高的晶體管密度和最強的性能。

Godfrey Cheng進一步表示,在了解了臺積電的技術路線圖后,他可以很有把握地說,臺積電在未來多年將繼續開拓創新,將繼續縮小單個晶體管的體積,并繼續提高密度。在未來的幾個月、幾年里,將可聽到更多臺積電向新節點邁進的消息。

事實上,目前臺積電對外公布的技術路線規劃已到2nm。6月18日,臺積電在上海舉辦2019中國技術論壇,臺積電總裁魏家哲介紹了先進工藝的發展規劃。如今,臺積電7nm制程已量產,而其規劃量產的工藝節點已經來到5nm,研發方面則推進到3nm,近期還官宣2nm研發啟動。

根據規劃,臺積電5nm工藝將于明年上半年量產;3nm工藝方面,臺積電表示進展順利,已有早期客戶參與進來,有望在2021年試產、2022年量產;2nm工藝新廠設在中國***新竹的南方科技園,預計2024年投產。

據了解,臺積電2nm工藝是一個重要節點,Metal Track(金屬單元高度)和3nm一樣維持在5x,同時Gate Pitch(晶體管柵極間距)縮小到30nm,Metal Pitch(金屬間距)縮小到20nm,相比于3nm都小了23%。

除了先進制程外,Godfrey Cheng還提及了系統級封裝技術,這也是延續摩爾定律的一個重要方向。他表示,臺積電已經能通過先進的封裝技術將邏輯內核與存儲器緊密集成,將利用先進封裝實現的系統級密度,進一步增加晶體管的密度。

Godfrey Cheng表示,摩爾定律是關于增加密度,除了通過先進封裝實現的系統級密度,臺積電將繼續在晶體管級別增加密度,有許多路徑可用于未來的晶體管密度改進,“摩爾定律并未死亡”。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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