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5nm增产70%、2021年完成攻克2nm,台积电成功站在半导体世界的舞台中心

2020/08/26
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台积电昨日宣布 48.4 亿新台币买下彩晶兴建中的厂房和附属设备,这已经是台积电今年第四次斥巨资在南科一带“买房”。

在本月 19 号,台积电宣布斥资 8.6 亿新台币购买益通光能科技在南科的厂房以及附属设施;12 号,偏光板厂力特也公告将处分其位于南科厂的厂房给台积电,交易金额为 36.5 亿新台币;而更早之前,5 月 12 日时,台积电的供应商家登也以重讯方式告知,将处分其位于南科的不动产,交易金额为 6.6 亿新台币。短短四个月,台积电陆续买下了家登、力特、以及益通南科厂房,累计已投入约 100 亿新台币。

5nm 增产 70%

台积电对厂区的暴增源于订单的暴增,虽然华为因为美国制裁原因,无法再找台积电代工,但是华为的缺位被其他厂商迅速填补,此前芯三板文章已经写过,由于三星在 5nm 制程上良品率的问题,高通不得不将 5nm 芯片的订单转向台积电,此外 AMD 的 5nm 芯片也在加速阶段,联发科NXP 等客户也开始转向 5nm 工艺,这就导致台积电的 5nm 产能严重不够用,只能不断的买厂扩充产能,目前台积电的 5nm 产能为 6 万片晶圆 / 月,南科工业园的 Fab 18 工厂 P3 工程将于 Q4 季度量产,明年 Q2 季度 P4 工程还会进一步增加产能约 1.7 万片晶圆 / 月。

随着这些工厂的扩产,台积电的 5nm 产能将从目的 6 万片晶圆 / 月提升到接近 11 万片晶圆 / 月,增幅超过 70%,不仅是全球最大 5nm 产能,还拉大了与三星等对手的差距。

12nm 赛道竞争激烈

此外,虽然目前台积电的 36%的营收来自于 7nm,但是 12~16nm 制程依然保有 18%的份额,此外格芯也放弃了 10nm 转而优化 12~14nm 工艺,再加上中芯国际也在 12nm 展露头角,这些因素都成为台积电继续深挖 12nm 工艺价值的动力。

所以台积电在技术大会上不仅确认了 5nm、6nm 已在量产中,3nm、4nm 明年试产后年量产外,还宣布对 12nm 进行了升级,新制程工艺节点名为 N12e,绿色 LOGO 极为醒目,突出的就是其在能耗上的极佳表现。具体来说,N12e 要取代的是 22ULL,可带来 76%的逻辑密度提升,给定功耗下 49%的频率提升、给定性能下 55%的功耗减少以及 SRAM 尺寸 50%的缩减。

台积电进入无人之境

5nm 之后,台积电已经进入了无人之境,三星也被其甩在身后,三星目前的 5nm 良品率过低导致高通投入台积电的怀抱,此外 Intel 的 7nm 最早也要到 2022 年末才能出来,目前只有台积电一家在 3nm 上有实质性的进展。

台积电披露其关于 3nm 的相关信息,3nm 工艺,仍将继续使用鳍式场效应(FinFET)晶体管,不会采用三星计划在 3nm 工艺节点上使用的环绕式闸极电晶体(GAA)。而相比于 5nm 工艺而言,3nm 工艺将使芯片的性能提升 10%到 15%,能耗降低 25%到 30%,台积电方面承诺 3nm 工艺的晶体管密度将是 5nm 工艺的 1.7 倍。

当然台积电对于制程的追求肯定无止境,其还打算用一个 8000 人的工程师队伍攻克 2nm 芯片,该项目的第一阶段将在 2021 年完成。

半导体的舞台中心

毫无疑问,如今的台积电已经站在了半导体世界的舞台中心,作为一家商业公司,台积电也是及其优秀的,作为半导体行业的吸金王,台积电的净利润高达 32.2%,从整个人类的视野来看,台积电代表了人类对于物理极限的追求。

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