台積電首曝埃米級A16技術 比N2P製程更省電、更快

半導體

台積電於美國當地時間24日舉辦2024年北美技術論壇,會中揭示其最新的製程技術、先進封裝技術、以及三維積體電路(3D IC)技術,憑藉此領先的半導體技術來驅動下一世代人工智慧(AI)的創新。 

其中,台積電首度發表TSMC A16 TM技術,結合領先的奈米片電晶體及創新的背面電軌(backside power rail)解決方案以大幅提升邏輯密度及效能,預計於2026年量產;另外,關於系統級晶圓(TSMC-SoW™)技術,台積電表示,此創新解決方案帶來革命性的晶圓級效能優勢,滿足超大規模資料中心未來對AI的要求。 

台積電總裁魏哲家表示,身處AI賦能的世界,人工智慧功能不僅建置於資料中心,而且也內建於個人電腦、行動裝置、汽車、甚至物聯網之中。台積公司為客戶提供最完備的技術,從全世界最先進的矽晶片,到最廣泛的先進封裝組合與3D IC平台,再到串連數位世界與現實世界的特殊製程技術,以實現他們對AI的願景。 

A16新型晶片預計2026量產,比N2P更省電、更快

隨著N3E技術進入量產,N2技術也預計於2025年下半年量產的情況下, 台積電在其技術藍圖上推出了新技術A16,該技術結合超級電軌(Super Power Rail)架構與奈米電晶體,預計於2026年量產。 

A16將結合超級電軌技術將供電網路移到晶圓背面,而在晶圓正面釋出更多訊號網路的佈局空間,藉以提升邏輯密度和效能,讓A16適用於具有複 雜訊號佈線及密集供電網路的高效能運算(HPC)產品。 

相較於台積公司的N2P製程,A16 在相同Vdd (工作電壓)下,速度增快8-10%,在相同速度下,功耗降低15-20%,晶片密度提 升高達1.10倍,以支援資料中心產品。 

根據路透社報導,台積電高層24日在加州聖塔克拉拉( Santa Clara )舉行的會議中表示,AI晶片製造商很可能是第一批採納A16的客戶,而非智慧型手機製造商;而台積電最新發表的技術也讓分析師產生質疑,英特爾(Intel Corp.)能否真的與2月宣稱的一樣,用旗下「14A」製程取代台積電,打造全球運算速度最快的晶片。

系統級晶圓SoW大大提升效能,滿足大規模資料AI需求

關於系統級晶圓(TSMC-SoW™),台積電表示,該技術提供了一個革新的選項,讓12吋晶圓能夠容納大量的晶粒,提供更多的運算能力,大幅減少資料中心的使用空間,並將每瓦效能提升好幾個數量級。 

目前台積電已經量產的首款SoW產品採用以邏輯晶片為主的整合型扇出(InFO)技術,而採用CoWoS技術的晶片堆疊版本預計於2027年準備就緒,能夠整合SoIC、HBM及其他元件,打造一個強大且運算能力媲美資料中心伺服器機架或甚至整台伺服器的晶圓級系統。 

另外,台積電的CoWoS®是AI革命的關鍵推動技術,讓客戶能夠在單一中介層上並排放置更多的處理器核心及高頻寬記憶體(HBM)。同時,台積公司的系統整合晶片(SoIC)已成為3D晶片堆疊的領先解決方案,客戶越來越趨向採用CoWoS搭配SoIC及其他元件的做法,以實現最終的系統級封裝(System in Package, SiP)整合。 

台積電表示,今(2024)年適逢台積公司北美技術論壇舉辦30周年,出席貴賓人數從30年前不到100位,增加到今年已超過2,000位。北美技術論壇於美國加州聖塔克拉拉市舉行,為接下來幾個月陸續登場的全球技術論壇揭開序幕,本技術論壇亦設置創新專區,展示新興客戶的技術成果。