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苹果和OpenAI强势抢购:台积电1.6纳米制程有多强悍?

2024-09-04台海

2024年9月3日,媒体报道,台积电1.6纳米芯片制程已经获得苹果和OpenAI订单。

大家是不是很奇怪: 为什么没有华为这个大客户之后,台积电不仅没闲着、没倒闭,反而更忙了?

今天,Jim哥带大家来聊聊这个话题。

首先,我们来了解一下台积电的先进芯片制程的发展路径:

2022年,台积电发布了FinFET工艺制程的最后一代制程--3纳米。

到2025年,台积电将量产新的 环栅晶体管纳米片工艺(GAA)的第一代制程 --2纳米(N2);这是颠覆过去20年高性能芯片FinFET工艺的划时代技术。

台积电2纳米芯片开始导入全新纳米片构架

而到2026年,台积电计划推出的1.6纳米(A16)制程,则是GAA工艺的第二代制程;不仅如此,台积电在第二代GAA工艺中, 导入背部供电方案( Super Power Rail ) ;因此1.6纳米制程并非简单的GAA尺寸缩放。

背部供电方案,最早在2023年由英特尔正式发布,英特尔版本叫做「Power Via」,在英特尔第一代纳米片工艺中同步推出。可见,业内对GAA构架下采用背部供电方案也已经达成一致共识。

1.6纳米工艺相对于台积电2纳米工艺性能如何呢?

根据2024年4月台积电公开的数据:

1.6纳米工艺相对升级版本的2纳米工艺(N2P),速度提升8-10%;功耗降低15-20;芯片密度提升1.07-1.10。

从台积电3纳米芯片以后的跨越式的迭代,我们可以一窥半导体界未来十年发展的基本趋势:

1,半导体技术竞争在加速,先进制程的迭代速度更快!

2,半导体最先进制程的市场,永远不缺客户;相反的,先进技术带来更加颠覆性的性能,是半导体技术竞争白热化的商业驱动力!

3,随着半导体技术的迭代加速,先进生产力工具--7纳米EUV光刻机和2纳米EUV光刻机的作用将会更加显著。

在2024年的4月的台积电第30届北美技术研讨会上,亚马逊的高级副总裁兼杰出工程师詹姆斯·汉密尔顿发表演讲时举了一个真实的案例:

从过去的12到18个月,一个客户在12-18个月时间里,训练了一个2000亿参数密集的大模型。它花费了48天的训练时间,以10.3MW功率运行,总共11.9GWh的电量,训练的总成本约为6500万美元。而最大的下一代大模型训练运行预计将超过10亿美元!而仅仅是AI大模型,至少还有2代以上的增长。

台积电先进制程的市场份额,5纳米和3纳米已经成为主流!

因此, 到了3纳米芯片以下,先进半导体制程不仅没有止步,反而保持快速增长和扩展,并且正在被爆发式增长的人工智能应用驱动到更高的水平

从台积电的营收,我们就可以看到,目前5纳米已经达到其营收的一半,而3纳米也正处于快速爆发阶段;2年后的1.6纳米还会远吗?

所以,半导体技术的竞争,才刚刚起步呢。未来还有多少奇迹出现呢?

我们下期见!