1.4nm，貴的嚇人！ - asiasworldcity.hk

「香港飛龍」標誌

本文内容：

如果您希望可以時常見面，歡迎標星收藏哦~蘋果、聯發科、高通等科技行業的知名企業已瞄準臺積電的2納米製程，據稱後者已於4月1日開始接受訂單。每片晶圓3萬美元的成本，對於下一代製程節點而言，這已然是難以接受的難題，但這些公司不惜斥資數十億美元來獲取競爭優勢或保持領先地位。然而，接下來的路只會越來越難走，因爲最近的一項預測顯示，在2納米製程之後，1.4納米“埃”製程將緊隨其後，但其成本可能進一步攀升。1.4nm，太貴了在今年四月的北美技術研討會上，臺積電發佈了其 A14（1.4 納米級）製造技術，並承諾該技術將在性能、功耗和晶體管密度方面顯著優於其 N2（2 納米）工藝。但據臺媒中國時報報道，臺積電A14工藝每片晶圓的成本可能高達4.5萬美元。與2納米節點相比，這相當於價格上漲了50%。那麼這個晶圓貴在哪裏？臺積電透露，新節點將採用其第二代環柵 (GAA) 納米片晶體管，並將通過 NanoFlex Pro 技術提供更大的靈活性。臺積電預計A14 將於 2028 年投入量產，但不支持背面供電。據介紹，A14 是臺積電全節點的下一代先進硅技術。從速度來看，與 N2 相比，其速度提高了 15%，功耗降低了 30%，邏輯密度是整體芯片密度的 1.23 倍，或者至少是混合設計的 1.2 倍。所以，如臺積電所說，這是一項非常非常重要的技術。如上所述，作爲一種全新的製程技術，臺積電的A14 基於該公司的第二代 GAAFET 納米片晶體管和新的標準單元架構，以實現性能、功耗和微縮優勢。臺積電預計，與 N2 相比，A14 將在相同的功耗和複雜度下實現 10% 至 15% 的性能提升，在相同的頻率和晶體管數量下降低 25% 至 30% 的功耗，並在混合芯片設計和邏輯電路中提高 20% 至 23% 的晶體管密度。由於 A14 是一箇全新的節點，因此與 N2P（利用 N2 IP）以及A16（採用背面供電的 N2P）相比，它將需要新的 IP、優化和 EDA 軟件。臺積電強調，A14還採用了公司自研的設計技術協同優化（DTCO）技術NanoFlex Pro技術，允許設計人員以非常靈活的方式設計產品，從而實現最佳的功率性能優勢。這項技術將於2028年投入生產。據解析，該架構將使芯片設計人員能夠微調晶體管配置，以實現針對特定應用或工作負載的最佳功率、性能和麪積 (PPA)。使用非 Pro FinFlex，開發人員可以在一箇模塊內混合搭配來自不同庫（高性能、低功耗、面積高效）的單元，以優化性能、功率和麪積。臺積電尚未披露NanoFlex與 NanoFlex Pro 之間的明確技術細節，因此我們只能猜測新版本是否允許對單元（甚至晶體管）進行更精細的控制，或者它是否會提供更好的算法和軟件增強功能，以便更快地探索和優化晶體管級的權衡。值得一提的是，根據臺積電日前在歐洲技術研討會上的說法，包括A16（1.6納米級）和A14（1.4納米級）工藝技術，不需要售價高達四億美金的最高端High NA EUV設備。臺積電副聯席首席運營官兼業務發展和全球銷售高級副總裁Kevin Zhang在活動上表示，臺積電的技術團隊已經找到了一種在 1.4nm 節點上生產芯片的方法，而無需使用High NA EUV 工具，該工具可提供 8nm 分辨率，而Low NA EUV 系統的分辨率爲 13.5nm。但即使如此，如上所述，1.4nm已經貴的嚇人。誰會用1.4nm？據中國時報所說，只有臺積電的最TOP用戶纔會用1.4nm。那麼誰纔是臺積電的最TOP的用戶呢？那必然離不開英偉達、蘋果、聯發科、英特爾、高通和博通等。作爲AI芯片行業的當紅炸子雞，英偉達無疑是臺積電最重要的客戶之一。據伯恩斯坦估計，英偉達對臺積電收入的貢獻將從2023年的5-10%增長到2025年的20%出頭，與蘋果的份額持平該券商表示，臺積電的人工智能和後端業務，尤其是先進封裝，是關鍵的增長動力，並預測人工智能將佔臺積電今年總收入的20%以上。伯恩斯坦預計，該公司將在保持滿負荷生產的同時，應對英偉達Blackwell、Blackwell Ultra和Rubin芯片生產計劃的變化。他們指出，臺積電今年每股收益將增長 40%，數據中心 AI 收入佔總收入的比例將從 2023 年的 6% 上升至 2024 年的 14%，到 2025 年將達到 20% 以上。英偉達不但是臺積電最有發展潛力的客戶，也是有錢的客戶。特別是考慮到終端客戶現在對高性能芯片越來越高的需求，英偉達成爲臺積電1.4nm的客戶，順理成章。另一家1.4nm的潛在客戶則是蘋果。多年以來，蘋果一直是臺積電的大客戶，他們也在最先進工藝上和臺積電合作無間。而據臺灣《經濟日報》援引分析師的預測，到2025年，蘋果的2納米訂單規模可能達到1萬億新臺幣，約合330億美元。如果訂單得以落實，蘋果在臺積電營收中的佔比今年可能會大幅增長。分析師認爲，蘋果在2024年從臺積電採購了價值6240億新臺幣（約合208億美元）的芯片。臺積電並未披露客戶營收細節，但長期以來，蘋果一直被認爲是其最大的客戶。如果2025年蘋果的訂單增長至1萬億新臺幣，則佔比將達到60%（備註：這個份額會不會太激進？）。爲了持續推動手機、Macbook甚至傳言中的服務器芯片業務發展，蘋果使用1.4nm也是說得過去。其他諸如英特爾、高通、博通和MTK，也都因應各自的芯片業務需求，大有可能使用1.4nm。而除了這些傳統的芯片公司以外，筆者認爲，包括谷歌、微軟、AWS和META在內的CSP，也有可能成爲1.4nm的採購者。據臺媒工商時報引述供應鏈透露，AWS在Trainium 3解決技術問題後，正與下游供應商洽談訂單，預期完成試產芯片最終檢查，接著將啓動Trainium 4的研發工作。谷歌的TPU、微軟的MIIA和Meta的MTIA也在穩步前推，使其成爲1.4nm的可能用戶。但是，由目前的發展看來，45000美元的1.4nm晶圓，還不是終點。未來晶圓會更貴在前面的文章中我們講到了，臺積電的1.4nm沒有使用電源軌技術，也沒有使用昂貴的High NA EUV光刻機技術，這就意味着，未來晶圓，還有上漲空間。知名分析機構semianalysis在2023年曾經就High NA光刻和Low NA光刻的成本做過比較。他們當時表示，高數值孔徑（NA）的吞吐量都受到劑量限制（dose limited），即使 ASML 能夠及時實現其在 1nm 節點上 1kW 光源功率的既定目標。“其背後的原因很簡單，就是劑量需求（dose requirements）的快速增長，但進一步提高劑量與關鍵尺寸（CD）曲線的指數級增長對產量的損害非常大，以至於儘管關鍵尺寸縮小，低數值孔徑雙重曝光的成本優勢在 2nm 和 1.4nm 節點之間仍然有所提升。”semianalysis強調。Semianalysis進一步指出，如果光源功率無法提升至1kW，其影響也值得考慮。更高的光源功率會加速投影光學元件和光掩模的磨損，因爲反射塗層會受到諸如熱負荷增加等有害影響。目前600W以上的功率可能會使光學元件的磨損達到不可接受的程度——這些元件是掃描儀中最昂貴的部件之一，如果在使用壽命短的情況下更換，成本將非常高昂。如果我們假設光源功率在未來無法增加，那麼它並不會改變Hihg NA變得更具成本效益的拐點，但這確實意味着光刻總體成本將顯著增加，與目前的3nm基線相比，未來節點的光刻成本將增加高達20%。Semianalysis也強調，目前這只是一箇假設，因爲到目前爲止，光源功率隨着每個新的 EUV 掃描儀型號而不斷增加，儘管速度沒有主要晶圓廠希望的那麼快。其實當初針對這個觀點，ASML已經回應過。現在市場上除了臺積電以外的先進邏輯廠商似乎也都買了high NA EUV光刻機。除了光刻機以外，EDA和IP的成本也在提升。未來的芯片成本會如何飆升？靜待觀察。半導體精品公衆號推薦專注半導體領域更多原創內容關注全球半導體產業動向與趨勢*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅爲了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯繫半導體行業觀察。今天是《半導體行業觀察》爲您分享的第4054期內容，歡迎關注。『半導體第一垂直媒體』實時專業原創深度公衆號ID：icbank喜歡我們的內容就點“在看”分享給小夥伴哦

(本文内容不代表本站观点。)
---------------------------------