台积电2纳米工艺技术的最新进展

台积电在2022年北美技术论坛上,表示3纳米预计于今年下半年量产,并将搭配tsmc finflex架构。其中,tsmc finflex架构提供多样化的标准组件选择,包括3-2鳍结构支持超高效能、2-1鳍结构支持最佳功耗效率与晶体管密度、2-2鳍结构则是支持平衡两者的高效效能,能协助客户完成符合其需求的系统单芯片设计,各功能区块采用最优化的鳍结构,支持所需的效能、功耗与面积,同时整合至相同的芯片上。
同时,台积电还正式发表2纳米工艺将采用纳米片晶体管架构,全面提升效能及功耗效率。
据台积电分享的数据,2纳米采用纳米片晶体管架构,在相同功耗下指令周期增加10到15%;若相同速度下,功耗亦可降低25到30%;预计2025年开始量产。台积电宣称,这将使效能及功耗效率提升一个时代,通过协助客户实现下一代产品的创新,除了移动运算的基本版本,2纳米技术平台也会涵盖高效能版本及完备的小芯片整合解决方案。
当工艺缩小,空间越来越小,鳍的数量也会随之减少,持续提升驱动电流会更困难;而纳米片架构,就是其中一个被提出讨论的解方。纳米片架构将垂直的鳍转为水平,透过垂直堆栈纳米片,实现更大的有效导电通道宽度;再者,栅极360度接触信道的结构,让导电信道被高介电系数的金属栅极围绕,可实现更佳的栅极信道控制,并缩短信道长度。
本文整合自:电子工程专辑、巨亨网


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