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臺積電2025(臺積電2022 3nm)

Time:2024-06-14 22:29:54 Read:952 作者:CEO

據(jù)臺灣媒體報道,臺積電2nm研發(fā)提前,采用全新多橋溝道場效應晶體管(MBCFET)架構(gòu)。業(yè)界預計臺積電的2nm將于2023年下半年推出,這將有助于其未來繼續(xù)贏得大訂單并擊敗三星。

臺積電2nm工藝研發(fā)取得重大突破!

臺積電2025(臺積電2022 3nm)

據(jù)臺灣媒體報道,與3nm、5nm采用FinFET架構(gòu)不同,臺積電2nm采用了全新的多橋溝道場效應晶體管(MBCFET)架構(gòu),研發(fā)進度提前。

根據(jù)臺積電近年來的整個先進制程布局,業(yè)界預估臺積電的2nm將于2023年下半年推出,這將有助于其未來繼續(xù)贏得蘋果、惠達等主要廠商的先進制程大訂單,超越三星。

臺積電:首次官宣2nm工藝,研發(fā)進度提前

幾十年來,半導體行業(yè)的進步背后一直有一條黃金法則,即摩爾定律。

摩爾定律指出,每18到24個月,集成電路上可容納的元件數(shù)量就會增加一倍,芯片的性能也會增加一倍。

然而,在摩爾定律放緩甚至失效的今天,全球各大半導體公司仍在拼命“戰(zhàn)斗”,希望能夠率先奪取制造工藝布局的制高點。

臺積電5nm已量產(chǎn),3nm預計2022年量產(chǎn),2nm研發(fā)取得重大突破!

去年6月,臺積電正式宣布啟動2nm工藝研發(fā)。

根據(jù)臺積電給出的指標,2nm工藝是一個重要節(jié)點。 Metal Track(金屬單元高度)保持在5x,如3nm,而Gate Pitch(晶體管柵極間距)減小至30nm,Metal Pitch(金屬節(jié)距)減小至20nm,比3nm小23%。

臺積電2nm采用基于環(huán)柵技術(shù)(GAA)的MBCFET架構(gòu),解決FinFET因工藝微縮導致的電流控制泄漏的物理極限問題。

同時,極紫外(EUV)微開發(fā)技術(shù)的改進,使得臺積電開發(fā)多年的關(guān)鍵納米片(Nano Sheet)堆疊技術(shù)更加成熟,良率提升進度比預期更加順利。

臺積電2納米制程芯片生產(chǎn)工廠位于新竹,建廠所需土地已取得。

臺積電目前擁有13座晶圓廠,其中6座位于新竹,包括12英寸超大晶圓廠12A及晶圓廠12B、8英寸晶圓廠3及晶圓廠12B。 Fab 5和Fab 8,以及用于6英寸晶圓的Fab 2。

除了六座晶圓廠外,臺積電旗下四座封測廠中,先進封測一廠也位于新竹科學園區(qū)。

FinFET替代品涌現(xiàn),GAA技術(shù)更新摩爾定律

隨著技術(shù)不斷發(fā)展,工藝節(jié)點工藝也在不斷突破極限。

在現(xiàn)在廣泛使用的FinEFT技術(shù)提出之前,根據(jù)摩爾定律,芯片工藝節(jié)點工藝的極限是35nm。

2011年初,英特爾推出了商用FinFET,并在其22納米第三代酷睿處理器上首次使用了FinFET技術(shù)。臺積電等主要半導體代工廠也開始推出自己的FinFET。

從2012年開始,F(xiàn)inFet開始向20mm節(jié)點和14nm節(jié)點推進。

而且,依托FinEFT技術(shù),芯片工藝節(jié)點工藝已經(jīng)發(fā)展到7nm、5nm甚至3nm,也遇到了瓶頸。

FinFET本身尺寸縮小到極限后,無論是鰭距、短溝道效應、漏電和材料限制,晶體管制造都變得岌岌可危,甚至物理結(jié)構(gòu)都無法完成。

環(huán)繞柵極(GAA) 是FinFET 技術(shù)的演變。溝道由納米線組成,四面被柵極包圍,從而再次增強柵極對溝道的控制能力,有效減少漏電。

與目前的7nm工藝相比,3nm工藝的具體指標為:核心面積減少45%,功耗降低50%,性能提升35%。

事實上,GAA只是一個技術(shù)名稱。臺積電的GAA邏輯流程與三星電子的GAA肯定不同。

先進制程之爭:臺積電與三星競爭激烈,英特爾則笑而不語

臺積電與英特爾、三星并稱為半導體制造業(yè)“三巨頭”。在芯片制造工藝逐漸縮小的道路上,三大巨頭互相追逐。

當英特爾最終宣布恢復兩年研發(fā)周期時,三星和臺積電已經(jīng)將5納米量產(chǎn)提上日程。目前,只有臺積電和三星公開表示擁有5nm芯片制造能力。

臺積電已進入2nm全能柵極場效應管GAA研發(fā)。其競爭對手三星早在2年前推出3nm技術(shù)工藝時就宣布從FinFET轉(zhuǎn)向GAA,并“做出了很大的承諾”:將在2030年超越臺積電,實現(xiàn)全球領(lǐng)先的芯片代工。

這也算是吹響了兩家公司在2-3nm工藝上的市場戰(zhàn)的號角。

為了搶在臺積電之前完成3nm的研發(fā),三星的芯片制造工藝直接從5nm升級到3nm,直接跳過4nm。

盡管臺積電和三星在2nm-3nm市場相互競爭,但英特爾并不在意,仍然堅持在14nm和10nm工藝上進行研發(fā)。

臺積電和三星追求最先進工藝,正是因為想要在世界先進工藝領(lǐng)域展開競爭。

目前,臺積電在2nm工藝上取得了重大突破,三星可能會失望。

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