台积电官宣1.4nm量产时间表!全新工艺,性能大幅跃升!

芯通社 2025-04-24 20:10

台积电(TSMC)已披露其 A14(1.4 纳米级)制造技术,并承诺该技术将在性能、功耗和晶体管密度方面,相较于其 N2(2 纳米)工艺带来显著提升。在周三举行的 2025 年北美技术研讨会上,该公司透露,这一新节点将采用其第二代环绕栅极(GAA)纳米片晶体管,并借助 NanoFlex Pro 技术提供更高的灵活性。台积电预计 A14 将于 2028 年进入大规模生产阶段,但届时不具备背面供电功能。带有背面供电功能的 A14 版本计划于 2029 年推出。 

台积电业务发展与全球销售高级副总裁兼副首席运营官张晓强Kevin Zhang)表示:“A14 是我们的全节点下一代先进硅技术。如果从速度方面来看,(与 N2 相比)性能提升高达 15%,功耗降低 30%,逻辑密度是整体芯片密度的 1.23 倍,对于混合设计而言至少是 1.2 倍。所以,这是一项非常非常重要的技术。” 

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台积电的 A14 是全新的工艺技术,基于该公司的第二代 GAAFET 纳米片晶体管和新的标准单元架构,以实现性能、功耗和规模扩展方面的优势。台积电预计,与 N2 相比,在相同功耗和复杂度的情况下,A14 的性能将提升 10% 至 15%;在相同频率和晶体管数量的情况下,功耗将降低 25% 至 30%;晶体管密度(分别针对混合芯片设计和逻辑芯片)将提高 20% 至 23%。由于 A14 是一个全新的节点,与 N2P(利用了 N2 的IP)以及配备背面供电功能的 N2P 升级版 A16 相比,它将需要新的IP、优化方案和电子设计自动化(EDA)软件。

TSMC 新工艺技术的 PPA 改进数据对比

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台积电公布的芯片密度反映的是 “混合” 芯片密度,其中包含 50% 的逻辑电路、30% 的静态随机存取存储器(SRAM)以及 20% 的模拟电路。
** 在相同的面积下。
*** 在相同的速度下。 

 A16(以及 N2 和 N2P)不同,A14 没有超级电源轨(SPR)背面供电网络(BSPDN),这使得该技术能够针对那些无法从背面供电网络中获得实际效益的应用场景 —— 因为背面供电网络会增加额外成本。有许多客户端、边缘计算和特殊应用场景,能够利用台积电第二代 GAA 纳米片晶体管带来的更高性能、更低功耗和更高晶体管密度的优势,但这些应用并不需要密集的电源布线,采用传统的正面供电网络即可满足需求。 

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张晓强

表示:“这项技术还具备我们的……NanoFlex Pro 技术,(实际上)这是一种设计技术协同优化(DTCO),它允许设计师以非常灵活的方式设计产品,使他们能够实现最佳的功耗性能效益。这项技术将于 2028 年投入生产。该技术的第一个版本不具备背面电源轨。” 

当然,台积电了解其开发高性能客户端和数据中心应用的客户的需求,因此计划在 2029 年推出配备 SPR 背面供电功能的 A14 版本。目前,该公司尚未披露这一工艺技术的确切名称,不过按照台积电的传统命名方式,预计它很可能会被称为 A14P。展望未来,预计在 2029 年之后的某个时候,A14 将推出其最高性能版本(A14X)和成本优化版本(A14C)。 

台积电 A14 系列工艺技术的主要优势之一是其 NanoFlex Pro 架构,这将使芯片设计师能够微调晶体管配置,从而针对特定应用或工作负载实现最佳的功耗、性能和面积(PPA)平衡。通过非 Pro 版本的 FinFlex,开发人员可以在一个模块内混合搭配来自不同库(高性能、低功耗、面积高效)的单元,以优化性能、功耗和面积。台积电尚未披露 NanoFlex Pro 与 NanoFlex 之间的明确技术差异,所以我们只能猜测,新版本是否允许对单元(甚至是晶体管)进行更精细的控制,或者是否会提供更好的算法和软件优化,以便更快地探索和优化晶体管级别的权衡取舍。 

台积电 A14 工艺技术的芯片生产目标时间是 2028 年,不过该公司没有提及将在这一年的上半年还是下半年开始大规模量产 A14 芯片。考虑到 A16 和 N2P 将于 2026 年下半年(即 2026 年末)开始大规模量产,并且相关芯片将于 2026 年推向市场,我们认为 A14 的目标时间很可能是 2028 年上半年,以便及时为下半年推出的客户端应用提供支持。


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