本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫整理dpOesmc
今天臺(tái)積電推出了 N4X 工藝技術(shù)，專為高性能計(jì)算 (HPC) 產(chǎn)品的苛刻工作負(fù)載量身定制。N4X 是臺(tái)積電首款專注于 HPC 的技術(shù)產(chǎn)品，代表了 5 納米系列中的終極性能和最大時(shí)鐘頻率。“X”標(biāo)志是專為 HPC 產(chǎn)品開發(fā)的臺(tái)積電技術(shù)保留的。dpOesmc
HPC產(chǎn)品的特殊性包括：dpOesmc
更高的性能和通常更高的頻率；功耗約為 100 瓦 - 在極端情況下接近 1000 瓦；功率包絡(luò)中更高的利用率和更高的動(dòng)態(tài)功率百分比；SoC 上的更多 SRAM (>1Gb)；更高的內(nèi)存帶寬；更高速的 IO 連接；更大的芯片尺寸對(duì)可制造性和良率構(gòu)成挑戰(zhàn)。dpOesmc
dpOesmc
憑借其在 5nm 量產(chǎn)方面的經(jīng)驗(yàn)，臺(tái)積電進(jìn)一步增強(qiáng)了其技術(shù)，以生產(chǎn)適合HPC產(chǎn)品的特性的 N4X。這些功能包括：dpOesmc
dpOesmc
針對(duì)高驅(qū)動(dòng)電流和最大頻率優(yōu)化的器件設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)；高性能設(shè)計(jì)的后端金屬堆棧優(yōu)化；超高密度金屬-絕緣體-金屬電容器，可在極端性能負(fù)載下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的電力傳輸。dpOesmc
dpOesmc
這些 HPC 功能將使 N4X 的性能比 N5 提高 15%，或比速度更快的 1.2 伏 N4P 提高 4%，晶體管性能作為電壓的函數(shù)得到優(yōu)化，漏電流略有折衷。dpOesmc
N4X 可以實(shí)現(xiàn)超過 1.2 伏的驅(qū)動(dòng)電壓并提供額外的性能。dpOesmc
目標(biāo)金屬層的電阻和寄生電容更低 - 后端金屬層優(yōu)化極大地影響了 HPC 產(chǎn)品，因?yàn)楦蟮男酒叽纭⒏叩臅r(shí)鐘頻率和更高的工作電壓。dpOesmc
超高密度金屬-絕緣體-金屬電容器，提供最有效和可靠的電力輸送 - 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，該性能元件可以最大限度地減少高電流負(fù)載下的電源電壓下降，并將產(chǎn)品性能提高 2~3%。dpOesmc
dpOesmc
臺(tái)積電業(yè)務(wù)發(fā)展高級(jí)副總裁 Kevin Zhang 博士表示：“HPC 現(xiàn)在是臺(tái)積電增長(zhǎng)最快的業(yè)務(wù)部門，我們很自豪地推出 N4X，這是我們超高性能半導(dǎo)體技術(shù)‘X’系列中的第一個(gè)。” 為了滿足高性能計(jì)算領(lǐng)域的需求，臺(tái)積電不僅定制了 'X' 半導(dǎo)體技術(shù)以釋放終極性能，而且還將其與 3DFabric ™先進(jìn)封裝技術(shù)相結(jié)合，以提供最佳的高性能計(jì)算平臺(tái)。dpOesmc
dpOesmc
客戶還可以借鑒 N5 工藝的通用設(shè)計(jì)規(guī)則來加速其 N4X 產(chǎn)品的開發(fā)。臺(tái)積電預(yù)計(jì) N4X 將在 2023 年上半年進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)階段。dpOesmc
臺(tái)積電5nm家族
N4X是臺(tái)積電5nm家族的第四個(gè)強(qiáng)化版本，之前三個(gè)強(qiáng)化技術(shù)分別為N5P、N5A、N4P。dpOesmc
dpOesmc
N5P是最先推出 N5 的性能增強(qiáng)版本，它將通過向后兼容的設(shè)計(jì)規(guī)則提供額外的功率和性能改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)輕松的 IP 移植。SRAM 單元將在頻率提升和節(jié)能方面獲得進(jìn)一步的性能提升。dpOesmc
dpOesmc
今年6月，臺(tái)積電推出N5A工藝主要用于汽車領(lǐng)域，例如支持AI的駕駛員輔助和車輛駕駛艙的數(shù)字化。N5A在滿足N5的性能，功率效率和邏輯密度的同時(shí)，滿足AEC-Q100 Grade 2以及其他汽車安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格質(zhì)量和可靠性要求。 臺(tái)積電N5A計(jì)劃于2022年第三季度上市。dpOesmc
dpOesmc
今年10月，臺(tái)積電推出了N4P技術(shù)。N4P 將比N5技術(shù)提供 11% 的性能提升，比 N4 提高 6%。與 N5 相比，N4P 還將提供 22% 的電源效率改進(jìn)以及 6% 的晶體管密度改進(jìn)。此外，N4P 通過減少光罩?jǐn)?shù)量降低了工藝復(fù)雜性并縮短了晶圓周期時(shí)間。dpOesmc
*聲明：本文系原作者創(chuàng)作。文章內(nèi)容系其個(gè)人觀點(diǎn)，我方轉(zhuǎn)載僅為分享與討論，不代表我方贊成或認(rèn)同，如有異議，請(qǐng)聯(lián)系后臺(tái)。
dpOesmc
