台积电缩减至2nm节点，宣布新的“FINFLEX”架构

几十年来，缩减工艺节点一直是半导体行业的游戏名称。然而，物理限制对这一趋势提出了挑战，迫使半导体制造厂采取新的方法来延长摩尔定律。

台积电已经成为世界领先的晶圆厂，以最先进的5纳米节点击败了英特尔和其他芯片制造商。上周，台积电宣布了一系列新的创新，包括N3节点的大规模生产、一种名为FINFLEX的新架构创新，以及对N2节点的展望，成为头条新闻。

 

图为3-2 FIN配置，通过N3和FINFLEX实现。图像（调整大小）由台积电提供

 

台积电的3nm节点和新的FINFLEX架构

在北美技术研讨会上，台积电宣布其3nm（N3）节点将于2022年底进入批量生产。

台积电表示，N3节点是业界最先进的工艺节点，将为设计师带来重大改进。与台积电的5nm节点相比，N3有望在逻辑密度上实现高达70%的增益，在相同速度下实现高达30%的功率降低，在相同功率下实现高高达15%的速度提高。台积电表示，其结果将是为其客户提供更便宜、更高性能和更低功率的产品。

N3（以及未来节点）的一个主要组成部分是一种名为FINFLEX的新架构创新。

 

据说FINFLEX可以根据需要优化功能块。图像（调整大小）由台积电提供

 

FINFLEX被描述为一种新的方法，它结合了工艺和设计创新，为设计师在N3节点上提供了前所未有的灵活性。有了FINFLEX，设计者可以逐个块地选择他们的栅极全方位（GAA）晶体管架构，这样每个功能块都可以根据其给定的需求进行优化。FINFLEX允许设计者在3-2 FIN、2-2 FIN和2-1 FIN配置之间进行选择。

台积电表示，3-2 FIN选项针对快速时钟频率的高性能计算进行了优化，2-2 FIN针对功率和性能之间的平衡进行了优化；2-1 FIN针对功率效率、低泄漏和高密度进行了优化。

 

台积电缩减至2nm

除了具有FINFLEX的N3之外，台积电还引入了其未来的2nm（N2）节点。

据说台积电的N2技术将性能和效率提升到了N3之外的另一个水平。据报道，N3将成为台积电第一个利用全栅场效应晶体管GAAFET的工艺节点，台积电称之为纳米片晶体管。GAAFET将使用ASML的EUV光刻工具进行开发。随着向GAAFET的转变，N2将引入技术改进，如背面功率传输，这是一种新的功率分配方法，旨在最大限度地减少晶体管功率传输过程中的寄生效应。

台积电声称，与N3相比，其N2技术在相同功率下的速度将提高10-15%，在相同速度下的功率将降低25-30%。N2离开发还有很长的路要走，计划于2025年开始生产。