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【新智元導(dǎo)讀】據(jù)中國臺灣媒體報(bào)道稱，臺積電(TSMC) 在實(shí)現(xiàn)2nm工藝方面取得了重大突破，該工藝可以生產(chǎn)數(shù)十億個晶體管，可能會突破摩爾定律放慢的局限。

臺積電于去年成立了一個研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以確定其2nm技術(shù)的發(fā)展道路。據(jù)供應(yīng)鏈來源聲稱， TSMC 已經(jīng)確定了一個新的多橋通道場效應(yīng)晶體管(MBCFET) 架構(gòu)，解決了與使用 FinFET 控制工藝收縮漏電流相關(guān)的物理極限。

臺積電此前曾表示，其2納米技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)將在保山和新竹進(jìn)行，同時(shí)還進(jìn)一步指出，它正計(jì)劃擁有四個超大型晶圓廠，占地222英畝。

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據(jù)臺積電預(yù)計(jì)，2023年會進(jìn)行小批量風(fēng)險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)，未來蘋果、高通、英偉達(dá)、AMD等都會成為其2nm技術(shù)的客戶。

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根據(jù)摩爾定律，自20世紀(jì)70年代初以來，集成電路上的晶體管數(shù)量大約每18個月翻一番。最終(從現(xiàn)在開始可能不會持續(xù)太久) ，摩爾定律將會終結(jié)，因?yàn)橛布⒉豢赡苓M(jìn)一步縮小。

拋棄FinFET，跨越GAAFET，直接采用MBCFET

目前的芯片從2011年的22nm工藝開始就使用 FinFET，即鰭式場效應(yīng)晶體管，解決了晶體管變得更小所帶來的問題。

直到工藝下降到 5nm前，F(xiàn)inFETs一直是很好的。當(dāng)達(dá)到原子水平 (3納米是25個硅原子排成一行) 時(shí) ，F(xiàn)inFET 開始出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，可能不再適用于更進(jìn)一步的工藝水平。

在2nm工藝上，臺積電將放棄多年的FinFET(鰭式場效應(yīng)晶體管)，甚至不使用三星規(guī)劃在3nm工藝上使用的 GAAFET (環(huán)繞柵極場效應(yīng)晶體管)，也就是納米線(nanowire)，而是將其拓展成為 MBCFET(多橋通道場效應(yīng)晶體管)，也就是納米片(nanosheet)。

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GAAFET 是一個周圍都是門的場效應(yīng)管。根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，全面柵極場效應(yīng)管可以有兩個或四個有效柵極。通過在柵極上施加電壓，你可以控制源極和漏極之間的電流，將其從0切換到1，并創(chuàng)建一個處理器的二進(jìn)制邏輯。

從GAAFET到MBCFET，從納米線到納米片，可以視為從二維到三維的躍進(jìn)，能夠大大改進(jìn)電路控制，降低漏電率。

2nm 采用以環(huán)繞閘極（GAA）制程為基礎(chǔ)的MBCFET架構(gòu)，可以解決FinFET因制程微縮產(chǎn)生電流控制漏電的物理極限問題。

研發(fā)實(shí)力的背后，是金錢燃燒的聲音

三星也在研發(fā) GAAFET，打算在其 3nm 芯片中引入 GAAFET，以提高超過 7nm 工藝 35% 的性能，同時(shí)降低 50% 的能耗，并在這一研發(fā)過程中投資了5億美元。

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公開數(shù)據(jù)表明，2019年全球半導(dǎo)體公司研發(fā)支出有20家超過10億美元，合計(jì)達(dá)到563億美元，較2018年成長6%。其中2019年研發(fā)支出前十大半導(dǎo)體公司合計(jì)428億美元，較2018年成長8%。

2019年，中國有3家半導(dǎo)體公司研發(fā)費(fèi)用過超過10億美元，分別是臺積電（TSMC）、華為海思（Hisilicon）和聯(lián)發(fā)科（MediaTek），而且全部進(jìn)入前十。三家公司研發(fā)投入合計(jì)約75億美元，較2018年增長21%。

美國有8家半導(dǎo)體公司研發(fā)費(fèi)用過超過10億美元，合計(jì)330億美元，較2018年增長5%；有五家進(jìn)入排名前十名，分別是：英特爾（Intel）、高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）、英偉達(dá)（nVidia）、美光（Micron）。

韓國有2家半導(dǎo)體公司研發(fā)費(fèi)用過超過10億美元，分別是三星電子半導(dǎo)體事業(yè)部（Samsung Semiconductor）和 SK海力士（SK Hynix），而且全部進(jìn)入前十。

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臺積公司持續(xù)投資研究與開發(fā)，19年全年研發(fā)總預(yù)算約占總營收的 8.5%，此一研發(fā)投資規(guī)模相當(dāng)于或超越了許多其他高科技領(lǐng)導(dǎo)公司的規(guī)模。

臺積電并沒有公布為2nm新技術(shù)研發(fā)投入的經(jīng)費(fèi)數(shù)額，但是大家可以盡情發(fā)揮自己的想象了。

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臺積電走向2nm！3D封裝芯片2024年將大規(guī)模量產(chǎn)

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【新智元導(dǎo)讀】據(jù)中國臺灣媒體報(bào)道稱，臺積電(TSMC) 在實(shí)現(xiàn)2nm工藝方面取得了重大突破，該工藝可以生產(chǎn)數(shù)十億個晶體管，可能會突破摩爾定律放慢的局限。

臺積電走向2nm！3D封裝芯片2024年將大規(guī)模量產(chǎn)

【新智元導(dǎo)讀】據(jù)中國臺灣媒體報(bào)道稱，臺積電(TSMC) 在實(shí)現(xiàn)2nm工藝方面取得了重大突破，該工藝可以生產(chǎn)數(shù)十億個晶體管，可能會突破摩爾定律放慢的局限。