《半导体》北美技术论坛首秀A16技术 台积电预计2026量产
于美国加州圣塔克拉拉市举行的台积电北美技术论坛今年适逢举办30周年,出席贵宾从首届不到100位增至今年逾2000位,为接下来陆续登场的全球技术论坛揭开序幕,并设置创新专区,展示新兴客户的技术成果。
台积电会中揭示最新制程、先进封装及三维积体电路(3D IC)技术,驱动下一世代AI的创新。其中,随着强化版的3奈米N3E制程进入量产、2奈米N2制程预计2025年下半年量产,台积电在技术蓝图上推出新技术A16,预计于2026年量产。
台积电说明,A16将结合超级电轨(Super Power Rail)架构与奈米片电晶体,适用于具复杂讯号布线及密集供电网路的高速运算(HPC)产品。相较于N2P制程,A16在相同工作电压下速度增快8~10%,相同速度下功耗降低15~20%,晶片密度提升达1.1倍。
其次,台积电即将推出的N2制程将搭配TSMC NanoFlex技术,为晶片设计人员提供灵活的N2标准元件。作为晶片设计的基本构建模组,客户能在相同设计区块中优化高低元件组合、调整设计,进而在应用的功耗、效能及面积间取得最佳平衡。
再者,台积电为因应更广泛的应用,宣布推出延续强化版5奈米制程N4P技术的N4C技术,提供与N4P完全相容、且具面积效益的基础矽智财及设计法则,晶粒成本降低达8.5%且采用门槛低,晶粒尺寸缩小亦提高良率,预计于2025年量产。
因应客户愈趋采用CoWoS先进封装搭配系统整合晶片(SoIC)及其他元件,以实现最终的系统级封装(SiP)整合,台积电宣布推出系统级晶圆(SoW)技术,让12吋晶圆能容纳大量晶粒、提供更多算力,大幅减少数据中心使用空间,并使每瓦效能提升好几个数量级。
台积电指出,已量产的首款SoW产品采用以逻辑晶片为主的整合型扇出(InFO)技术,采用CoWoS技术的晶片堆叠版本预计2027年准备就绪,能整合SoIC、高频宽记忆体(HBM)及其他元件,打造强大且算力媲美数据中心伺服器机架、甚至整台伺服器的晶圆级系统。
此外,因应AI热潮带动的数据传输爆炸性成长,台积电正研发紧凑型通用光子引擎(COUPE)技术,可提供最低电阻及更高能源效率,预计2025年完成支援小型插拔式连接器的COUPE验证、2026年整合CoWoS封装成为共同封装光学元件(CPO),将光连结直接导入封装中。
最后,续推出支援车用客户采用的N3AE制程后,台积电借由整合先进晶片与封装,持续满足车用客户更高的算力需求,正在研发InFO-oS及CoWoS-R解决方案,支援先进驾驶辅助系统(ADAS)、车辆控制及中控电脑等应用,预计第四季完成AEC-Q100第二级验证。
台积电总裁魏哲家表示,AI功能不仅建置于数据中心,也内建于PC、行动装置、汽车甚至物联网中。台积电为客户提供最完备的技术,从全世界最先进的矽晶片,到最广泛的先进封装组合与3D IC平台,再到串连虚实世界的特殊制程技术,以实现客户对AI的愿景。