台积电4月26日更新先进工艺RoadMap的解读:关于次世代制程 N4、N3 与 N2

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KingClam

2021-04-20T20:10:25+00:00

4月26日,台积电 CEO 魏哲家于最新的电话会议披露了先进工艺的最新进展,我总结下来有这么几点:
1、N5 的性能升级版 N5P 将在未来几周量产。A15 确定使用 N5P 工艺。
2、N4 作为 N5 的长期廉价工艺将于今年年底风险量产,并将在 2022 年大规模量产。苹果有可能会首次采用成本导向型工艺。
3、N3 将于 2022年下半年大规模量产。iPhone 14 或因 3nm 量产时间推迟而延期发布。
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*来自 A 站的图

N4:
[quote]魏:N4兼容N5的设计规则,采用N5设计的产品可以的直接移植。N4 为下一波 5nm 的产品提供了进一步的性能,能耗和密度增强。N4 计划于今年下半年风险量产,到 2022 年实现批量生产。[/quote]解读:
N4 在之前的几次 PPT 中都一笔带过。这次虽然单独介绍了一下 N4,但对外披露的信息仍然非常少。

首先要给大家科普一下,N4 属于 N5 家族中的“成本优先工艺“或者叫“廉价工艺”,其地位大致可参考 N6 之于 N7,N12之于 N16。什么叫成本优先工艺呢?大致可以理解为当代工厂已经熟练掌握了某个节点的制造工艺,并将该工艺节点的良品率提升到非常高的水平后对旧工艺的进一步打磨,在保证其性能小幅提升或基本不劣化的前提下尽可能提升密度,降低单位面积的报价,以满足更多客户的需求。例如联发科,用不起台积电的先进工艺,往年的主力产品都在用着台积电的廉价工艺,例如 Helio P22/P35 采用的 N12,天玑1200/1100 采用的 N6 等。而台积电在下一代旗舰天玑2000(暂命名)也将采用 N5 家族的廉价工艺 N4.

N4 有意思的地方在于,有非常多可靠消息表示苹果将会在 M2 使用 N4(甚至有消息表示 A16 也有可能用 N4)。一直以来,财大气粗的苹果都是追随台积电的最新工艺的,怎么现在也开始用成本导向工艺了?M2 采用 N4 比较好理解,因为 M2 规模远大于 A15,用 4nm 工艺可以显著降低成本。最重要的是,M2 预计将于2022年Q1投产,时间也可以赶得上 N4 量产。

万一A16 也用上 N4了,原因只有可能是 N3 并不能于明年第二季度量产,苹果不得不退而求其次。总之,N4 虽然不是一个换代节点,借助工艺的高密度,各个Fabless 还是可以多塞一些晶体管,实现一定的性能提升。


N3:
[quote]魏:与当前的N5工艺相比,N3的性能将提高10%-15%(在相同的功率和复杂度下),或将功耗降低25%-30%(在相同的性能和复杂度下)。密度最高提升至 N5 的 1.7倍。N3 将在2021年风险生产计划,目标是在 2022年下半年 实现量产。N3 中引入的技术将成为 PPA 和晶体管技术中最先进的铸造技术。[/quote]解读:
台积电明确表示,N3 将于 2022 年下半年量产——即使按最乐观的情况假设即7月量产——除非 iPhone 推迟到 11月 或 12 月发布,否则 iPhone 14 的 A16 也赶不上最新的 N3 工艺了。所以 2022 年的 iPhone 要么选择延期发布,要么退而求其次选择 4nm 工艺几乎已成定局。

同时,我们可以看到,N3 对于 N5 的提升明显小于 N5 对于 N7 的提升,而 N5 之于 N7 的提升又远小于 N7 之于 N10. 结合 N3 的延期和提升幅度的放缓,我们不仅可以看到半导体进步的举步维艰,也可以看到制程提升的边际收益越来越小。或许,Intel 打磨 14nm +++ 的故事在未来将成为常态。


N2:
[quote]魏:环型FET(GAAFET)仍是台积电发展路线图的一部分。预计公司将在“后N3”技术(猜测可能是N2)使用新型晶体管[/quote]解读:
N2 距离目前还很久远。确定的是台积电也会在 N2 放弃 FinFET 而选择 GAA。从三星最新披露的 GAA 提升来看,大家千万不要对这个技术报太大希望,它很有可能达不到 N16 那样翻天覆地的效果。N2 相比 N3 如果能保持 N3 相比 N5 的增幅已经非常非常了不起了。

[s:ac:哭笑]最后是我整理的一张 FinFET 时代的台积电工艺全家福:
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Mollus

可怜的RDNA都不值一提
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linx80

麒麟980也是台积电代工的吧[img]http://img.nga.178.com/attachments/mon_201209/14/-47218_5052bc4cc6331.png[/img]
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[quote][pid=511573685,26514520,1]Reply[/pid] Post by [uid=26416966]沧海一笑多[/uid] (2021-04-28 06:23):

麒麟980也是台积电代工的吧[img]http://img.nga.178.com/attachments/mon_201209/14/-47218_5052bc4cc6331.png[/img][/quote]只是列两个代表的,用N7的太多了,还有855,天玑1000+,麒麟810,RDNA1等等
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Asholan

看来GPU芯片都不值一提
好奇N7比N10多大提升,体感有区别吗
也就是A11和A12
手持8p思考换哪部机[s:ac:哭笑]