10月26日,臺積電宣佈推出N4P製程工藝,這是基於5nm技術平臺的增強版。官方稱,N4P製程加入了業界最先進、最廣泛的前沿技術流程組合,效能功耗方面都有所增強,為客戶提供更為多樣性的不同選擇。
臺積電介紹稱,N4P製程是5nm家族的第三次重大改進,相比原始N5製程效能提升11%,電源效率提升22%,電晶體密度提升6%。相比於更先進的N4製程,N4P依舊取得6%的效能提升,還透過減少掩模數量降低了工藝複雜性,並縮短晶圓周期時間。
同時,N4P工藝可以輕鬆遷移基於5nm平臺的產品,降低客戶的研發成本,還能為5nm平臺產品提供更快、更節能的更新。N4P製程正在合作伙伴的幫助下加快產品開發週期,預計在2022年下半年開始流片。
目前,臺積電擁有相當成熟的5nm工藝,蘋果A15就是基於臺積電最新5nm工藝打造,相比去年的A14效能提升,功耗降低。同時,臺積電還推出4nm工藝,天璣2000將基於4nm工藝打造。除此之外,臺積電3nm工藝可能在明年量產,英特爾成為該技術的最大客戶。
如今,臺積電又帶來了N4P工藝,相較於4nm也有小幅效能提升,按照蘋果樂於嚐鮮的作風,下一代A16有很大機率會基於N4P工藝打造。先前就有傳言稱,蘋果下一代處理器會首發臺積電3nm工藝,但因為技術限制,3nm的量產時間被推遲,產能也無法保證,所以猜測蘋果可能會轉為更穩妥的4nm工藝。如今,N4P製程的出現,無疑給蘋果提供更好的選擇。
半導體制程邁入5nm工藝後,已經很難在效能和功耗兩方面都取得大幅提升,增強效能的同時必然會增加功耗,所以只能是在兩者間達到一個平衡。臺積電5nm、4nm、3nm以及全新的N4P,應該是針對性能、功耗、電晶體密度等方面做出不同方向最佳化,以滿足客戶的不同需求。
今年全球缺芯給臺積電帶來巨大產能壓力,未來,整個行業對先進工藝晶片的需求會越來越高。臺積電除了擴大產能外,或許只能透過增加新工藝,來緩解其他工藝的產能壓力了。