下一代改良工艺有望加速发挥台积电当前3纳米技术的优势

台积电已计划在 2024 年下半年量产其性能优化的 N3P 节点。N3X、N2、N2P 和 A16 节点将于 2025 年和 2026 年推出，它们将为市场带来不同的优势，例如台积电在 N2 节点中首次使用了全栅极（GAA）纳米片晶体管。还有上个月才推出的 A16 节点，它将是具有复杂信号路径和密集功率传输网络的高性能计算产品的选择。

生产全球最先进芯片的竞争十分激烈，而台积电的产品路线图承诺，这场争夺战将异常激烈。首先，其性能优化的 N3P 节点即将问世，并将于 2024 年下半年投入量产，这将是该公司一段时间内最先进的节点。

明年台积电将推出两个生产节点，它们将于 2025 年下半年进入大批量生产，有望加快 N3P 优势的发挥，这两个节点分别是 3 纳米级工艺 N3X 和 2 纳米级工艺 N2。

N3X 专为高性能计算应用而定制，最高电压为 1.2V。根据 AnandTech 的研究，N3X 芯片可将 Vdd 从 1.0V 降至 0.9V，从而将功耗降低 7%，将性能提高 5%，或将晶体管密度提高约 10%。

N2 采用全栅极（GAA）纳米片晶体管，这是台积电的首创，具有卓越的低 Vdd 性能，专为移动和可穿戴应用而设计。此外，台积电表示，N2 的超薄堆叠纳米片将 HPC 的节能计算提升到了一个新的水平。还将增加背面电源轨，以进一步提高性能。

N2 技术将配备台积电 NanoFlex，这是一种设计-技术协同优化技术，可为设计人员提供 N2 标准单元的灵活性，其中短单元强调小面积和更高的能效，而高单元则最大限度地提高性能。客户可在同一设计块内优化短单元和高单元的组合。

2026 年，台积电将再推出两个节点：N2P（2 纳米级）和 A16（1.6 纳米级）。

与最初的 N2 相比，N2P 的功率有望降低 5%-10%，性能提升 5%-10%。不过，与之前公布的消息相反，N2P将不会采用背面功率传输网络，而是使用传统的功率传输机制。这意味着这种先进功率传输的集成将转移到包括 A16 在内的新一代节点上。

台积公司上月发布了A16。A16 将结合台积公司的超级电源轨架构和纳米片晶体管，通过将前端路由资源专用于信号来提高逻辑密度和性能，使 A16 成为具有复杂信号路由和密集电源传输网络的高性能计算产品的理想选择。与台积电的 N2P 工艺相比，A16 将在相同 Vdd（正电源电压）下提高 8-10% 的速度，在相同速度下降低 15-20% 的功耗，并为数据中心产品提高高达 1.10 倍的芯片密度。