2nm熱戰在即，芯片制造沖向埃米時代。

編譯|ZeR0

漠影

芯東西4月24日報道，臺積電今日在北美技術研討會上發布了其下一代前沿邏輯工藝技術A14（1.4nm）。A14計劃于2028年投產，開發進展順利，良率表現優于預期進度，支持背面供電的升級版A14將在2029年推出。

同時，臺積電首次推出全新邏輯工藝、特殊工藝、先進封裝和3D芯片堆疊技術。其中SoW-X技術可構建晶圓級大小的系統，能將至少16個大型計算芯片、內存芯片、快速光互連和新技術整合在有如餐盤大小的基板上，為芯片提供數千瓦的功率，計算能力有望達到現有CoWoS解決方案的40倍。

相較之下，英偉達目前的旗艦GPU由兩顆芯片拼接而成，預計2027年推出的Rubin Ultra GPU由4顆芯片拼接而成。

臺積電宣布將在美國亞利桑那州晶圓廠附近新建兩座工廠，未來將規劃6座晶圓廠、2座封裝廠及1座研發中心，擴大在美國的生產。

此外，該公司透露其在2024年第四季度開始生產基于性能增強型N3P（第三代3nm級）工藝技術的芯片。N3X芯片預計將于今年下半年量產。與N3P相比，N3X有望在相同功率下將最大性能提高5%，或在相同頻率下將功耗降低 7%，并支持高達1.2V的電壓。

臺積電還曬出一張人形機器人圖，標注了所需的各種先進芯片。將這些芯片集成到高密度、高能效的封裝中的能力至關重要。

01.

A14工藝量產已近：功耗降30%，

啟用NanoFlex Pro

臺積電透露，新A14工藝將采用第二代GAAFET nanosheet晶體管，并將通過將其NanoFlex標準單元架構升級為NanoFlex Pro技術，提供更高的性能、能效和設計靈活性。

與即將于今年晚些時候量產的2nm級N2工藝相比，A14將在相同功耗下速度提升15%，或在相同速度下功耗降低30%，同時邏輯密度將提升20%以上。

NanoFlex Pro是一種設計技術協同優化（DTCO）技術，讓設計人員能夠以非常靈活的方式設計產品，通過微調晶體管配置，以實現針對特定應用或工作負載的最佳功率、性能和面積（PPA）。這項技術將于2028年投入生產，首個版本沒有背面供電。

臺積電計劃在2029年推出支持超級電源軌（SPR）背面供電的A14。該公司尚未透露該制程技術的具體名稱，但按照臺積電的傳統命名法，可以推測它可能會被稱為A14P。預計A14將在 2029年之后推出其最高性能版本（A14X）和成本優化版本（A14C）。

由于A14是一個全新節點，因此與N2P（利用 N2 IP）以及A16（采用背面供電的 N2P）相比，它將需要新的IP、優化和EDA軟件。

▲臺積電公布的芯片密度反映了“混合”芯片密度，包括50%邏輯、30% SRAM和20%模擬。**面積相同、速度相同。（圖源：Tom's Hardware）

臺積電16A是SPR的首個版本，采用背面供電。SPR旨在針對AI/HPC 設計，改進信號路由和功率傳輸。A16有望于2026年下半年投入生產。與N2P相比，A16在相同功率下速度提升8-10%，在相同速度下功耗降低15-20%。

與A16、N2、N2P不同，A14沒有SPR背面供電網絡（BSPDN），能夠瞄準那些無法從BSPDN獲得實際優勢的應用，但這需要額外成本。

許多客戶端、邊緣和專業應用可以利用臺積電第二代GAA nanosheet晶體管帶來的額外性能、更低功耗和晶體管密度。這些應用不需要密集的電源布線，傳統的正面供電網絡即可滿足需求。

臺積電計劃在2028年投產基于A14工藝技術的芯片。考慮到A16和N2P將于2026年下半年（即2026年年底）開始大規模生產，芯片將于2026年上市，Tom's Hardware推測A14的目標生產時間是2028年上半年，進而有望滿足下半年推出的客戶應用需求。

02.

一大波新制程和封裝技術首發，

專攻HPC、手機、汽車、物聯網

除了A14之外，臺積電首次推出新的邏輯工藝、特殊工藝、先進封裝和3D芯片堆疊技術，為高性能計算（HPC）、智能手機、汽車和物聯網（IoT）等廣泛的技術平臺做出貢獻。這些產品旨在為客戶提供一整套互聯技術，以推動其產品創新，包括：

1、高性能計算

臺積電持續推進其CoWoS技術，以滿足AI對更多邏輯和高帶寬內存（HBM）的持續需求。該公司計劃于2027年實現9.5英寸reticle尺寸CoWoS的量產，將12個或更多HBM堆棧與臺積電領先的邏輯技術集成在一個封裝中。

繼2024年展示其晶圓上系統（TSMC-SoW）技術后，臺積電又推出了基于CoWoS的產品SoW-X，旨在創建一個晶圓大小的系統，其計算能力是現有CoWoS解決方案的40倍。量產計劃于2027年實現。

臺積電提供一系列解決方案，以增強其邏輯技術的計算能力和效率。這些解決方案包括與臺積電緊湊型通用光子引擎（COUPE）的硅光子集成用于HBM4的N12和N3邏輯基片，以及用于AI的全新集成電壓調節器（IVR），與電路板上單獨的電源管理芯片相比，其垂直功率密度提高了5倍

2、手機

臺積電正利用其新一代射頻技術N4C RF，支持邊緣設備上的AI及其對高速、低延遲無線連接的需求，以傳輸海量數據。與N6RF+相比， N4C RF的功耗和面積減少了30%，非常適合將更多數字內容封裝到射頻片上系統（RF）設計中，以滿足WiFi-8和AI功能豐富的真無線立體聲等新興標準的要求。該技術計劃于2026年第一季度投入風險生產。

3、汽車

高級駕駛輔助系統（ADAS）和自動駕駛汽車（AV）對計算能力提出了嚴苛的要求，同時又不犧牲汽車級的質量和可靠性。臺積電正以先進的N3A工藝滿足客戶需求，該工藝已通過AEC-Q100一級認證的最終階段，并持續改進缺陷，以滿足汽車百萬分率 （DPPM）的要求。N3A工藝已開始應用于汽車生產，為未來軟件定義汽車注入了全套技術。

4、物聯網

隨著日常電子產品和家用電器紛紛采用AI功能，物聯網應用正在承擔更繁重的計算任務，同時電池續航能力依然捉襟見肘。臺積電此前宣布的超低功耗N6e工藝現已投入生產，正瞄準N4e工藝，繼續突破未來邊緣AI的能效極限。

03.

結語：臺積電加緊研發，

沖向埃米時代

A14代表了臺積電業界領先的N2工藝的重大進步，旨在通過提供更快的計算速度和更高的能效來推動AI轉型。它還有望提升智能手機的內置AI功能。

臺積電董事長兼CEO魏哲家博士談道，臺積電的技術領導力和卓越的制造能力，為客戶們提供了可靠的創新路線圖。臺積電的前沿邏輯技術是連接物理世界和數字世界的全面解決方案的一部分，旨在釋放客戶的創新潛能，推動AI的未來發展。

臺積電業務開發資深副總裁張曉強透露，隨著AI快速發展，設計大型AI芯片的公司成為最快導入新制程技術的客戶，帶動先進制程持續成長。他預期全球半導體產業年產值將能夠在2030年前突破1萬億美元，但面對美國近期加征關稅、AI泡沫化等疑慮，投資人仍須謹慎觀察。

受益于AI發展對算力需求的一路走高，以及在先進制程、先進封裝上的技術和量產優勢，臺積電正在領跑2nm制程競賽，蘋果、AMD很可能是首批客戶。前不久AMD也確認其Zen 6 Venice服務器芯片將采用N2工藝節點制造。另據臺媒報道，英特爾已向臺積電訂購N2。英偉達和聯發科預計也將是臺積電先進制程的大客戶。

除了備受關注的2nm級工藝外，未來幾個季度上市的多數電腦、平板電腦及手機芯片將采用臺積電3nm級工藝技術制造。

來源：臺積電，SemiWiki，Tom's Hardware