台积电推出最新A16芯片制造工艺，业界分析师指出该技术可望领先英特尔的18A节点。然而，如今要判断哪一家公司将赢得工艺技术霸主地位还为时过早…
台积电(TSMC)宣布推出最新的A16芯片工艺技术，改变了技术领先地位的竞赛，业界分析师并指出，该工艺技术可望领先英特尔(Intel)的18A工艺节点。然而，业界分析师在接受《EE Times》专访时表示，哪一家公司将赢得此工艺技术霸主地位目前尚不明朗。
今年4月，台积电在宣布计划在2026年以前推出其最新A16芯片工艺，包括先进封装和3D IC技术，预期将用于为Nvidia和AMD等台积电关键客户实现人工智能(AI)创新。
A16将首次结合台积电的超级电轨(Super Power Rail，SPR)架构与纳米片晶体管。该公司希望透过将前端路由数据专用于信号，以提高逻辑密度和性能，从而使A16适用于具有复杂信号布线和密集供电网络的高效能计算(HPC)产品。据该公司称，相较于台积电的N2P工艺，A16可望在相同的工作电压(Vdd)下，为数据中心产品提升8~10%的速度、相同速度的功耗降低15~20%以及高达1.10倍的芯片密度提升。
台积电A16工艺结合超级电轨架构与纳米片晶体管。
(来源：TSMC)
英特尔和台积电都在积极地利用封装和背面供电(backside power delivery)等专有技术争夺主导地位。但TIRIAS Research首席分析师Jim McGregor认为，两家公司各有其优势。 “比较台积电和英特尔之间的工艺技术，就像是在拿苹果和橘子作比较。”他告诉《EE Times》，“英特尔在密度方面一直较为积极，而在过渡至极紫外光(EUV)之前，英特尔往往是第一家采用新技术的公司。因此，我们似乎又回到了原点，这应该会给英特尔带来优势。除非每一种工艺都生产相同的产品，否则很难对这两家公司进行比较。”
英特尔率先采用了光刻技术领导厂商ASML的高数值孔径(NA) EUV工具，用于制造其18A节点及其更先进工艺的下一代芯片。台积电至今仍决定还不需要将高NA EUV纳入其A16生产蓝图。两家芯片制造商都在赌另一家的决策错了。
SemiAnalysis首席分析师Dylan Patel告诉《EE Times》：“台积电未采用高NA EUV，因为采用一般EUV进行多重图形曝光更具成本效益。”
供电与封装
台积电和英特尔提供的芯片制造组合包括先进的工艺技术、封装和供电。
McGregor说：“以16A节点来看，台积电将加入背面供电技术。因此，台积电在这方面应该与英特尔不相上下。不过，英特尔在玻璃基板等其他封装技术创新方面耕耘已久。在封装方面，英特尔不断推动技术进步与突破，说是产业领导者也当之无愧。”
TechInsights副主席Dan Hutcheson认为，竞争的芯片制造商仍处于竞赛的早期阶段。
Hutcheson告诉《EE Times》，“台积电的新A16工艺无疑地为试图迎头赶上的每一家公司改写了游戏规则。他们终将赢得领先地位。”
Patel也认为，这家中国台湾晶圆代工大厂仍处于保持领先地位的有利位置。他告诉《EE Times》：“台积电的A16工艺采用了更先进的背面供电方式，以晶圆背面触点取代供电通孔，更领先于英特尔的18A。这项技术将进一步提高密度和效率。这可说是一场英特尔和台积电彼此相互超越的超级竞赛。”
Tirias首席分析师Kevin Krewell认为，竞争对手似乎是在一场唇枪舌战中抛出了A16和18A等令人困惑的名称。他告诉《EE Times》：“台积电将工艺节点命名为‘A16’，可能更多只是针对英特尔18A节点的营销策略，而非真正的节点尺寸优势。台积电在工艺过渡方面历来较为保守，因此将N2节点中的RibbonFET——或称环绕栅极(GAA)、纳米片——与A16节点中的背面供电分开是理所当然的。增加背面供电对于充份利用RibbonFET非常重要，因此我预计许多台积电客户将迅速采用A16。台积电预期HPC和AI应用将迅速采用A16工艺。”
Krewell补充说，现在判断谁将赢得技术霸主的称号还为时过早。
“台积电声称采用直接闸极接触的背面供电途径具有技术优势，而且背面供电不必经由硅穿孔(TSV)到达M0金属层后再连接到闸极。然而，台积电并未展示实际的电晶体横截面，而只是以粗略的图形表示。”
背面供电技术具有直接接触闸极的优势，有助于提升电力传输，加速AI效能。
(来源：TSMC)
台积电与特斯拉
相较于过去的传统方式，台积电在A16发布会上披露了一些最大的客户，如AI巨擘Nvidia和特斯拉(Tesla)。台积电为特斯拉生产了全球首个系统单晶圆(System-on-Wafer，SoW)，将用于特斯拉最新的数据中心。台积电的客户还包括苹果(Apple)和赛灵思(Xilinx)等公司。
台积电为下一代数据中心生产全球首款系统级单晶圆(SoW)。
(来源：Tesla)
相形之下，几年前进军代工业务的英特尔则对其客户三缄其口。
在其2024年第一季财报发布中，英特尔表示将继续推动客户采用18A技术，并已获得了一家“美国主要的航天和国防客户”承诺，从而使Intel Foundry在英特尔18A上的外部客户可望增加到六家。英特尔指出，微软(Microsoft)也宣布了采用18A工艺生产芯片设计的计划。智能手机和AI芯片设计公司联发科技(MediaTek)尽管长年仰赖台积电为其主要的芯片供应商，先前也已宣布将成为Intel Foundry的客户。
中国台湾
据业界分析师表示，台积电肯定会先在中国台湾推出A16工艺，几年后才会将该技术转移到美国或日本的任何新晶圆厂。因此，台湾很可能仍然是全球最先进芯片的供应来源。
Krewell说：“你可以从晶圆厂开始这项工艺技术，然后转移至大量生产线。而在靠近中国台湾的晶圆厂附近进行这项任务是最容易的。新技术能多快到达美国，可能取决于美国政府的要求。政府就和产业界一样，都需要最先进的AI、通讯和其他应用芯片。我相信美国政府一定会要求提供更多的资金，以便在亚利桑那州新建的晶圆厂中生产先进芯片。”
而美国国防部可能会有所选择。英特尔和台积电在凤凰城的新晶圆厂几乎比邻而居。
编译：Susan Hong
(参考原文：TSMC's A16 Process Moves Goalposts in Tech-Leadership Game，by Alan Patterson)
您可能感兴趣
