RM新时代网站-首页

                0
                • 聊天消息
                • 系統消息
                • 評論與回復
                登錄后你可以
                • 下載海量資料
                • 學(xué)習在線(xiàn)課程
                • 觀(guān)看技術(shù)視頻
                • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區
                會(huì )員中心
                創(chuàng )作中心

                完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

                3天內不再提示

                2nm突圍,背面供電技術(shù)的首個(gè)戰場(chǎng)

                E4Life ? 來(lái)源:電子發(fā)燒友 ? 作者:周凱揚 ? 2024-06-14 00:11 ? 次閱讀

                電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/周凱揚)對于任何試圖將半導體工藝推進(jìn)至埃米級的晶圓廠(chǎng)而言,GAA和背面供電似乎都成了逃不開(kāi)的兩大技術(shù)。GAA和背面供電在滿(mǎn)足芯片性能標準的同時(shí),進(jìn)一步改善了功耗和面積,可以說(shuō)是高端芯片下一輪實(shí)現PPA全面提升的關(guān)鍵。

                目前絕大多數晶圓廠(chǎng)已經(jīng)確定了GAA這一晶體管架構上改變,然而在背面供電何時(shí)投入應用上,頭部三大晶圓廠(chǎng)卻沒(méi)那么堅定。背面供電技術(shù)可以有效改善供電線(xiàn)路的空間占用,并減少電力傳輸過(guò)程中造成的損失。照理說(shuō)這種供電網(wǎng)絡(luò )方式的改進(jìn)應該大力普及,但絕大多數晶圓廠(chǎng)似乎都更愿意將這一技術(shù)推遲至2nm甚至更晚的節點(diǎn)上。

                英特爾:率先實(shí)現背面供電,與RibbonFET同步

                作為才進(jìn)入晶圓代工市場(chǎng)沒(méi)多久,且此前在工藝水平上落后不少的英特爾,卻成了背面供電技術(shù)的先行者。在2024年上半年投產(chǎn)的20A節點(diǎn)上,英特爾將成為業(yè)界首個(gè)將背面供電技術(shù)應用于量產(chǎn)節點(diǎn)的廠(chǎng)商,而該節點(diǎn)也將首次引入英特爾的GAA版本,RibbonFET晶體管。

                早在去年,英特爾就在Blue Sky Creek這一測試芯片驗證了PowerVia背面供電技術(shù)的優(yōu)勢。Blue Sky Creek是基于英特爾去年底發(fā)布的Meteor Lake處理器中能效核(E-Core)打造的,在PowerVia的設計下,核心頻率有了5%以上的提升,單元密度達到90%以上。

                wKgaomZqxhmAdGLWAAGozV--BMo973.jpg
                英特爾工藝路線(xiàn)圖 / 英特爾


                根據英特爾說(shuō)法,由于PowerVia這類(lèi)背面供電技術(shù)減少了互聯(lián)層這個(gè)生產(chǎn)成本最高、工序較為復雜的部分,也就意味著(zhù)在先進(jìn)工藝上的制造成本會(huì )有所減少,同時(shí)EUV參與的工作量也會(huì )一并減少。

                盡管如此,良率依然是英特爾最關(guān)心的,要想真正做到大規模量產(chǎn),良率達標才是該工藝節點(diǎn)正式投入使用的標志。英特爾在去年試驗階段的目標是讓基于PowerVia的Intel 4芯片與九個(gè)月前的Intel 4芯片良率匹配。隨后在Intel 20A上達到類(lèi)似的良率目標,并用于今年發(fā)售的Arrow Lake處理器上。

                臺積電:2025年進(jìn)入開(kāi)始采用GAAFET,但背面供電缺席2nm

                今年4月的北美技術(shù)研討會(huì )上,臺積電也對其工藝路線(xiàn)圖進(jìn)行了更新,不過(guò)在時(shí)間節點(diǎn)上的計劃并沒(méi)有改變:基于第一代GAAFET技術(shù)的N2節點(diǎn)將于2025年下半年開(kāi)始量產(chǎn),而新能改良版的N2P將于2026年末接替N2的位置,同年也會(huì )推出電壓加強版的N2X節點(diǎn)。

                wKgZomZqxieAE0n0AAFgAKk2LZA752.jpg
                臺積電SPR技術(shù) / 臺積電


                不過(guò)有趣的是,臺積電的技術(shù)路線(xiàn)發(fā)生了改變,N2P不再加入此前宣布的背面供電技術(shù),臺積電決定將該技術(shù)的應用推遲至A16節點(diǎn)。在臺積電2023年的路線(xiàn)圖中,N2P基于N2節點(diǎn)的改善之一就是加入SPR背面供電技術(shù),不過(guò)好在A(yíng)16節點(diǎn)的投產(chǎn)目標也在2026年,只不過(guò)預計在年末的時(shí)段。

                臺積電對其背面供電技術(shù)的命名為Super Power Rail(SPR),并表示該技術(shù)最適合用于HPC產(chǎn)品,因為此類(lèi)產(chǎn)品往往具備復雜的信號路線(xiàn)和密集的供電網(wǎng)絡(luò )。相較于N2P,A16在背面供電技術(shù)的加持下,可以實(shí)現在同電壓下8%-10%的速度提升,在同樣的速度下可以將功耗降低15%-20%,芯片密度則會(huì )實(shí)現1.07至1.1倍的提升。

                根據臺積電的說(shuō)法,他們的SPR技術(shù)直接將背面供電網(wǎng)絡(luò )與每個(gè)晶體管的源極和漏極相連,就面積效率而言這是最有效的一個(gè)技術(shù)路線(xiàn),在生產(chǎn)方面,這是最復雜或者說(shuō)最昂貴的一條路線(xiàn),或許也是因為考慮到成本和效率之類(lèi)的原因,臺積電才決定將其延后至A16節點(diǎn)。

                與另外兩家不同的是,臺積電并沒(méi)有披露更多2nm之后的工藝節點(diǎn),目前只有一個(gè)A16節點(diǎn),而三星和英特爾都已經(jīng)公開(kāi)了在1.4nm工藝上的計劃。臺積電是否在進(jìn)入埃米時(shí)代后,繼續保持性能、良率和產(chǎn)量上的三重優(yōu)勢,依然值得我們持續關(guān)注。

                三星:改良版2nm,PPA全面提升

                在2024年之前,三星的計劃是在SF1.4這一1.4nm節點(diǎn)上用上背面供電技術(shù),如果以過(guò)去的工藝路線(xiàn)圖來(lái)看,三星在2027年才會(huì )將背面供電技術(shù)集成在最新工藝上,明顯要晚于另外兩家競爭對手。但三星在背面供電技術(shù)上的研究早就開(kāi)始了,去年他們也為兩個(gè)基于Arm架構的測試芯片實(shí)現了背面供電,雖然并沒(méi)有透露工藝節點(diǎn),但三星表示在測試的兩個(gè)節點(diǎn)下分別實(shí)現了10%和19%的芯片面積減少。

                wKgZomZqxjSACpcfAAFTsH9NHCI270.png
                三星最新工藝路線(xiàn)圖 / 三星


                然而在近日舉辦的三星北美SFF大會(huì )上,三星發(fā)布了全新的工藝路線(xiàn)圖,主要是在2nm節點(diǎn)上進(jìn)行了更新。從原先的SF2和SF2P兩個(gè)節點(diǎn),再增加三個(gè)節點(diǎn),分別是SF2X、SF2Z和SF2A。其中SF2和SF2P依然是針對移動(dòng)應用打造,而SF2X和SF2Z則是為了HPC/AI應用打造,同時(shí)三星也把背面供電率先集成在SF2Z上,SF2A則是針對汽車(chē)應用打造的節點(diǎn)。

                SF2和SF2P兩大節點(diǎn)分別計劃25年和26年量產(chǎn),SF2X計劃26年量產(chǎn),而SF2Z和SF2A分別定在27年量產(chǎn)。由此看來(lái),雖然路線(xiàn)圖有所更新,但三星依然是最后一個(gè)用上背面供電技術(shù)的晶圓廠(chǎng),作為從2022年起就開(kāi)始生產(chǎn)GAA的晶圓廠(chǎng),三星在GAA的技術(shù)成熟度上應該不輸其他兩家。

                三星在本次SFF大會(huì )上,也再次保證1.4nm的SF1.4工藝準備工作仍在穩步進(jìn)行,性能和良率目標不變,且與SF2Z一樣,預計于2027年進(jìn)入大規模量產(chǎn)。作為“超越摩爾”工作的一環(huán),三星也在持續尋求材料和架構上的創(chuàng )新,從而在1.4nm之后的工藝上實(shí)現突破。

                被謹慎對待的背面供電技術(shù)

                與傳統的正面供電技術(shù)相比,背面供電技術(shù)無(wú)疑可以提高芯片性能,有的甚至還能進(jìn)一步降低成本,但在技術(shù)成熟前,晶圓廠(chǎng)面臨的是良率、可靠性、散熱和調試性能上可能存在的多重問(wèn)題,所以絕大多數晶圓廠(chǎng)仍在權衡,或許今年下半年英特爾推出的Arrow Lake處理器能給我們一個(gè)參考。

                與此同時(shí),晶體管密度也可能不再是劃分先進(jìn)與成熟工藝的唯一標準,從這三家廠(chǎng)商的路線(xiàn)圖來(lái)看,即便未來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)的3nm或4nm節點(diǎn),很可能還是會(huì )繼續使用FinFET和傳統正面供電技術(shù)。

                聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權轉載。文章觀(guān)點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習之用,如有內容侵權或者其他違規問(wèn)題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
                • 供電技術(shù)
                  +關(guān)注

                  關(guān)注

                  1

                  文章

                  23

                  瀏覽量

                  10693
                • 2nm
                  2nm
                  +關(guān)注

                  關(guān)注

                  1

                  文章

                  199

                  瀏覽量

                  4403
                • GAA
                  GAA
                  +關(guān)注

                  關(guān)注

                  2

                  文章

                  36

                  瀏覽量

                  7312
                收藏 人收藏

                  評論

                  相關(guān)推薦

                  臺積電沖刺2nm量產(chǎn),2nm先進(jìn)制程決戰2025

                  電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李寧遠)近日有消息稱(chēng),臺積電將組建2nm任務(wù)團沖刺2nm試產(chǎn)及量產(chǎn)。根據相關(guān)信息,這個(gè)任務(wù)編組同時(shí)編制寶山及高雄廠(chǎng)量產(chǎn)前研發(fā)(RDPC)團隊人員,將成為協(xié)助寶山廠(chǎng)及高雄廠(chǎng)廠(chǎng)務(wù)
                  的頭像 發(fā)表于 08-20 08:32 ?2250次閱讀
                  臺積電沖刺<b class='flag-5'>2nm</b>量產(chǎn),<b class='flag-5'>2nm</b>先進(jìn)制程決戰2025

                  三星電子:加快2nm和3D半導體技術(shù)發(fā)展,共享技術(shù)信息與未來(lái)展望

                  技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域,三星電子的3nm2nm工藝取得顯著(zhù)進(jìn)步,預計本季度內完成2nm設計基礎設施的開(kāi)發(fā);此外,4nm工藝的良率亦逐漸穩定。
                  的頭像 發(fā)表于 04-30 16:16 ?243次閱讀

                  蘋(píng)果將成為首個(gè)采用其最新2nm工藝的客戶(hù)

                  2nm工藝是臺積電采用的革新性GAA(Gate-All-Around)技術(shù),在相同功耗下相比當前最先進(jìn)的N3E工藝,速度提升10%至15%,或在相同速度下功耗降低25%至30%。這一突破將大大提升蘋(píng)果設備的性能,并延長(cháng)電池使用時(shí)間。
                  的頭像 發(fā)表于 01-26 15:51 ?323次閱讀

                  臺積電在2nm制程技術(shù)上展開(kāi)防守策略

                  臺積電的2nm技術(shù)是3nm技術(shù)的延續。一直以來(lái),臺積電堅定地遵循著(zhù)每一步一個(gè)工藝節點(diǎn)的演進(jìn)策略,穩扎穩打,不斷突破。
                  發(fā)表于 01-25 14:14 ?206次閱讀

                  三大芯片巨頭角逐2nm技術(shù)

                  過(guò)去數十年里,芯片設計團隊始終專(zhuān)注于小型化。減小晶體管體積,能降低功耗并提升處理性能。如今,2nm及3nm已取代實(shí)際物理尺寸,成為描述新一代芯片的關(guān)鍵指標。
                  的頭像 發(fā)表于 12-12 09:57 ?621次閱讀

                  英特爾宣布完成PowerVia背面供電技術(shù)的開(kāi)發(fā)

                  英特爾在2023年國際電子設備制造大會(huì )上宣布,他們已經(jīng)成功完成了一項名為PowerVia的背面供電技術(shù)的開(kāi)發(fā)。這個(gè)技術(shù)是基于英特爾的最新晶體管研究成果,它實(shí)現了互補金屬氧化物半導體場(chǎng)效
                  的頭像 發(fā)表于 12-11 16:10 ?596次閱讀
                  英特爾宣布完成PowerVia<b class='flag-5'>背面</b><b class='flag-5'>供電</b><b class='flag-5'>技術(shù)</b>的開(kāi)發(fā)

                  2nm意味著(zhù)什么?2nm何時(shí)到來(lái)?它與3nm有何不同?

                  3nm工藝剛量產(chǎn),業(yè)界就已經(jīng)在討論2nm了,并且在調整相關(guān)的時(shí)間表。2nm工藝不僅對晶圓廠(chǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大挑戰,同樣也考驗著(zhù)EDA公司,以及在此基礎上設計芯片的客戶(hù)。
                  的頭像 發(fā)表于 12-06 09:09 ?1130次閱讀

                  2nm芯片什么時(shí)候出 2nm芯片手機有哪些

                  2nm芯片什么時(shí)候出 2nm芯片什么時(shí)候出這個(gè)問(wèn)題目前沒(méi)有相關(guān)官方的報道,因此無(wú)法給出準確的回答。根據網(wǎng)上的一些消息臺積電于6月16日在2022年度北美技術(shù)論壇上首次宣布,將推出下一代先進(jìn)工藝制程
                  的頭像 發(fā)表于 10-19 17:06 ?1030次閱讀

                  2nm芯片是什么意思 2nm芯片什么時(shí)候量產(chǎn)

                  可以容納更多的晶體管在同樣的芯片面積上,從而提供更高的集成度和處理能力。此外,較小的節點(diǎn)尺寸還可以降低電路的功耗,提供更高的能效??梢哉f(shuō),2nm芯片代表了制程工藝的最新進(jìn)展和技術(shù)創(chuàng )新。 2nm芯片什么時(shí)候量產(chǎn)
                  的頭像 發(fā)表于 10-19 16:59 ?3178次閱讀

                  2nm芯片工藝有望破冰嗎?

                  芯片2nm
                  億佰特物聯(lián)網(wǎng)應用專(zhuān)家
                  發(fā)布于 :2023年10月11日 14:52:41

                  背面供電選項:一項DTCO研究

                  來(lái)源:IMEC Imec強調了背面供電在高性能計算方面的潛力,并評估了背面連接的選項 背面供電:下一代邏輯的游戲規則改變者
                  的頭像 發(fā)表于 09-05 16:39 ?587次閱讀
                  <b class='flag-5'>背面</b><b class='flag-5'>供電</b>選項:一項DTCO研究

                  背面供電與DRAM、3D NAND三大技術(shù)介紹

                  最近有許多正在全球范圍內研究和開(kāi)發(fā)的技術(shù),例如晶體管GAA(Gate All around)、背面供電以及3D IC。
                  的頭像 發(fā)表于 07-26 18:21 ?2445次閱讀
                  <b class='flag-5'>背面</b><b class='flag-5'>供電</b>與DRAM、3D NAND三大<b class='flag-5'>技術(shù)</b>介紹

                  臺積電放棄28nm工廠(chǎng),改建2nm?

                  據了解,臺積電已將高雄廠(chǎng)敲定2nm計劃向經(jīng)濟部及高雄市政府提報,希望政府協(xié)助后續供水及供電作業(yè)。因2nm制程將采用更耗電的極紫外光(EUV)微影設備,耗電量比位于南科的3nm更大,臺積
                  的頭像 發(fā)表于 07-18 15:19 ?780次閱讀
                  臺積電放棄28<b class='flag-5'>nm</b>工廠(chǎng),改建<b class='flag-5'>2nm</b>?

                  三星2nm,走向背面供電

                  背面實(shí)施流程已通過(guò)成功的 SF2 測試芯片流片得到驗證。這是 2nm 設計的一項關(guān)鍵功能,但可能會(huì )受到三星、英特爾和臺積電缺乏布線(xiàn)的限制,而是在晶圓背面布線(xiàn)并使用過(guò)孔連接電源線(xiàn)。
                  的頭像 發(fā)表于 07-05 09:51 ?563次閱讀

                  2nm大戰 全面打響

                  在芯片制造領(lǐng)域,3nm方興未艾,圍繞著(zhù)2nm的競爭已經(jīng)全面打響。
                  的頭像 發(fā)表于 06-28 15:58 ?577次閱讀
                  <b class='flag-5'>2nm</b>大戰 全面打響
                  RM新时代网站-首页

                                RM新时代官方 RM新时代手机版 RM新时代官网 RM新时代官网 RM新时代手机版下载

                                              RM新时代反波胆平台有限公司 RM新时代反波胆33能稳多久 RM新时代平台靠谱平台入口-百度知道 新时代手机平台官网 RM新时代有限公司 RM新时代|官方理财平台 RM新时代反波 rm新时代反波胆平台 RM新时代成立多久了 RM新时代首页