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近日,台积电正式披露了其最新3nm工艺的细节详情,其晶体管密度达到了破天荒的2.5亿/mm²!
作为参考,采用台积电7nm EUV工艺的麒麟990 5G尺寸113.31mm²,晶体管密度103亿,平均下来是0.9亿/mm²,3nm工艺晶体管密度是7nm的3.6倍。这个密度形象化比喻一下,就是将奔腾4处理器缩小到针头大小。
性能提升上,台积电5nm较7nm性能提升15%,能耗提升30%,而3nm较5nm性能提升7%,能耗提升15%。
此外台积电还表示,3nm工艺研发符合预期,并没有受到疫情影响,预计在进入风险试产阶段,下半年量产。3nm制程是半导体产业历年最大手笔投资,更是龙头争霸的关键战役。据了解,台积电3nm工艺总投资高达1.5万亿新台币,约合500亿美元,光是建厂就至少200亿美元了。
工艺上,台积电评估多种选择后认为现行的FinFET工艺在成本及能效上更佳,所以3nm首发依然会是FinFET晶体管技术。
作为台积电的主要竞争对手,三星追赶台积电的企图一直没有停过,三星在14纳米制程大幅落后台积电后,随后的10nm、7nm制程更被台积电大幅领先,三星因而跳过5nm,直接决战3nm制程,技术选择都很激进,将会淘汰FinFET晶体管直接使用GAA环绕栅极晶体管。计划在2030年前投资1160亿美元,希望超越台积电成为全球第一大晶圆代工厂。
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