台积电在本月早些时候于 IEEE国外电子器件会议(IEDM)上公布了其N2(2nm级)制程的更多细节。该新一代工艺节点原意终了24%至35%的功耗镌汰或15%的性能进步(在疏导电压下)色人阁影视,同期其晶体管密度 是 上一代 3nm制程 的 1.15倍。这些显赫上风主要收货于台积电的全栅极(Gate-All-Around, GAA)纳米片晶体管、N2 NanoFlex假想时候协同优化(DTCO)身手,以及IEDM会上胪陈的其他编削。 全栅极纳米片晶体管允许假想师调度通说念宽度,以在性能和功耗成...
台积电在本月早些时候于 IEEE国外电子器件会议(IEDM)上公布了其N2(2nm级)制程的更多细节。该新一代工艺节点原意终了24%至35%的功耗镌汰或15%的性能进步(在疏导电压下)色人阁影视,同期其晶体管密度 是 上一代 3nm制程 的 1.15倍。这些显赫上风主要收货于台积电的全栅极(Gate-All-Around, GAA)纳米片晶体管、N2 NanoFlex假想时候协同优化(DTCO)身手,以及IEDM会上胪陈的其他编削。
全栅极纳米片晶体管允许假想师调度通说念宽度,以在性能和功耗成果之间终了均衡。此外,台积电的N2制程引入了N2 NanoFlex DTCO,使假想师省略拓荒面积最小且功耗成果优化的短单位,或者性能优化的高单位。这项时候还包括六种阈值电压级别(6-Vt),袒护200mV界限,通过台积电第三代基于偶极子的整合时候终了,涵盖n型和p型偶极子。
N2的时候亮点:
N2在工艺和器件层面引入的编削不仅通过优化片厚、结、掺杂激活和应力工程提高了晶体管驱动电流,还通过镌汰有用电容(Ceff)终明晰业界朝上的能效。这些优化共同带来了N型和P型纳米片晶体管分散约70%和110%的I/CV速率进步。
与FinFET比拟,N2纳米片晶体管在0.5V至0.6V的低电压界限内提供了显赫更高的每瓦性能。工艺和器件优化使时钟速率进步约20%,同期在0.5V运行时待机功耗镌汰约75%。此外,运筹帷幄N2 NanoFlex和多种阈值电压选项(Multi-Vt),进一步增强了高逻辑密度下假想节能科罚器的活泼性。
在静态赶紧存取存储器(SRAM)方面,由于GAA纳米片晶体管的阈值电压波动(Vt-sigma)更小,N2终明晰大要38Mb/mm²的2nm SRAM密度,创下新记录。相较于基于FinFET的假想,N2的最低运行电压(Vmin)关于高电流(HC)宏单位镌汰了约20mV,而高密度(HD)宏单位镌汰了30-35mV。这些校正使SRAM在约0.4V的电压下仍省略安然地进行读写操作,同期保执高良率和可靠性。
导线和电路优化:
除了新式晶体管外,N2制程弃取全新的中间层(MoL)、后端层(BEOL)和远后端层(Far-BEOL)导线,电阻镌汰了20%,性能成果进一步进步。N2的MoL引入了无挣扎层的钨导线假想,垂直栅极战役电阻减少55%,飘荡器频率提高约6.2%。此外,第一金属层(M1)弃取一次EUV曝光和单次蚀刻工艺(1P1E),减少了复杂性、掩模数目,并提高了举座工艺成果。台积电暗示,M1的1P1E工艺将圭臬单位电容镌汰了近10%,浮浅了多个EUV掩模。
N2还将金属(My)和通孔(Vy)电阻镌汰了10%,并为高性能盘算推算(HPC)行使提供了超高性能MiM(SHP-MiM)电容器,其电容密度约为200fF/mm²,通过减少瞬态电压下跌(Voltage Droop),匡助终了更高的最大运行频率(Fmax)。
Hongkongdoll video3D堆叠复古:
N2时候还引入了一种全新的铜RDL选项,配备平整钝化层和迷惑硅通孔(TSV),优化用于正靠近正面或正靠近后头3D堆叠,SoIC键合间距为4.5μm,适用于东说念主工智能(AI)、高性能盘算推算(HPC)以致转移建树假想。
投产时刻:
台积电盘算推算于2025年下半年启动N2制程时候的量产。
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