台积电2nm、Intel 18A 首次工艺对决
TechInsights发布了英特尔(Intel)和台积电(TSMC)在国际电子器件会议(IEDM)上披露的关于其即将推出的18A(1.8纳米级)和N2(2纳米级)工艺技术的关键细节。据TechInsights称,英特尔的18A可能提供更高的性能,而台积电的N2可能提供更高的晶体管密度。

TechInsights的分析师认为,台积电的N2提供了313 MTr/mm²的高密度(HD)标准单元晶体管密度,这远远超过了英特尔18A(238 MTr/mm²)和三星SF2/SF3P(231 MTr/mm²)的HD单元密度。虽然这些信息与18A、N2和N3的SRAM单元尺寸以及台积电对N2和N3的预期大致一致,但有一些事项需要注意。
首先,这仅涉及HD标准单元。几乎所有依赖前沿节点的现代高性能处理器都使用高密度(HD)、高性能(HP)和低功耗(LP)标准单元的组合,更不用说台积电FinFlex和NanoFlex等技术的能力了。
其次,目前尚不清楚英特尔和台积电的HP和LP标准单元如何比较。虽然可以合理地假设N2在晶体管密度上具有领先优势,但这种优势可能并不像HD标准单元那样巨大。第三,在IEDM会议上提交的论文中,英特尔和台积电都披露了其下一代18A和N2制造工艺在性能、功耗和晶体管密度方面相对于前代的优势。然而,目前还无法将这两种制造技术直接进行比较。
在性能方面,TechInsights认为英特尔的18A将领先于台积电的N2和三星的SF2(前身为SF3P)。然而,TechInsights使用了一种有争议的方法来比较即将推出的节点的性能,它使用台积电的N16FF和三星的14纳米工艺技术作为基准,然后加上两家公司宣布的节点间性能改进来做出预测。虽然这可以作为一个估计,但可能并不完全准确。
另一方面,英特尔专注于制造高性能处理器,因此18A可能是为性能和能效而设计的,而不是为了HD晶体管密度。最终,18A支持PowerVia,这是一种背面电源传输网络,使用它的芯片可能在性能和晶体管密度方面优于不支持此功能的台积电的N2。然而,这并不意味着每个18A芯片都会使用PowerVia。
在功耗方面,TechInsights的分析师认为,基于N2的芯片将比类似的基于SF2的集成电路消耗更少的功耗,因为台积电近年来在功耗效率方面一直领先。至于英特尔,这还有待观察,但至少18A将在这方面提供优势。
还有其他几点需要注意。英特尔的18A计划于2025年中进入量产,届时英特尔将开始生产其Core Ultra 3系列“Panther Lake”处理器,该处理器将于今年晚些时候上市。相比之下,台积电的N2计划于2025年底进行大规模生产,而采用该节点的首批产品最早要到2026年年中才能上市,大众市场产品预计将在2026年秋季推出。三星并未披露其SF2确切的高量产(HVM)时间,仅表示“2025年”,这可能意味着今年的任何时候,从第一季度到第四季度。
EETOP编译整理
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