背面供电技术

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2025年,2nm芯片为何集体“跳票”
36氪· 2025-09-19 00:27
芯片制程技术发展现状 - 2025年旗舰手机芯片均未采用2nm工艺 iPhone 17的A19/A19 Pro芯片、联发科天玑9500和高通第五代骁龙8至尊版均采用台积电N3P工艺[1] - 联发科天玑9600完成2nm设计流片 成为首批采用2nm技术的公司之一 预计2026年底量产[1] - 苹果A20系列、高通第六代骁龙8至尊版及三星Exynos 2600将于2026年导入2nm工艺[1] 2nm芯片需求与客户布局 - 台积电总裁魏哲家表示2nm需求"很多很多" 且"做梦都没想到需求比3nm还多"[1] - 台积电2024年4月1日开始接受2nm订单 下半年开启量产[2] - 苹果贡献台积电2024年25.18%营收 是最大客户 AMD在下一代霄龙处理器导入2nm 英伟达因封装限制将转向2nm[3] - 比特大陆可能成为全球首发台积电2nm的客户 矿机ASIC芯片计划2024年下半年出货[4] - 三星2nm客户信息较少 Exynos 2600可能成为全球首颗2nm芯片 传闻高通可能回归三星代工[4] 2nm技术性能优势 - 相比N3E工艺 2nm晶体管密度增加15% 同等功耗下性能提升10%-15% 同等性能下功耗降低25%-30%[5] - 联发科验证台积电2nm技术逻辑密度达N3E的1.2倍 相同功耗性能提升18% 相同速度功耗减少36%[5] 2nm量产时间延迟原因 - 台积电原定2025年中开放2nm产能 但手机客户2025年量产时间窗口不足[6] - 芯片流片到回片需数月 回片后性能调试还需数月 无法匹配iPhone 17备货节奏[7] - 早期良率可能超70% 2025年预计爬升至80% 3nm早期良率仅60% 后期才达80%以上[8][9][10] - 苹果采用"成品交付"协议只支付良品费用 但成本已包含不良芯片成本 A系列处理器成本逐年大幅上升[10][11] 晶圆代工市场竞争格局 - 主要厂商均采用全新GAA晶体管架构 并规划背面供电技术 该技术可分离电源与信号线路 降低电阻提升密度[12][13] - 英特尔取消2nm(20A)工艺并暂停1.8nm开发 全力冲刺1.4nm工艺[16] - 台积电2025年预计四座2nm晶圆厂满负荷运转 月产能达6万片 新竹Fab 20月产能至少6万片 高雄Fab 22月产能3万片 总月产能达9-12万片[16] - 三星2nm月产能仅7000片晶圆[16] - 台积电2019年6月启动2nm研发 投入超8000名工程师 三星2021年10月宣布研发2nm[16] - 晶圆厂年研发资本开支超10亿美元 台积电2022年达36亿美元[18] - 英特尔2023年底获得全球首台高数值孔径EUV光刻机(单价近4亿美元) 2024年再获一台 台积电采取保守设备策略[18] 摩尔定律演进趋势 - 7nm/5nm/3nm/2nm量产时间分别为2018/2020/2023/2025年 节点迭代周期延长至30-36个月[19] - 苹果A系列芯片在3nm节点停留三年(A17 Pro/A18/A19)[19] - 台积电2nm节点规划N2/N2P/N2X/A16(1.6nm)四个迭代 对应苹果A20-A23芯片 2030年导入1nm工艺[20] - N3E相比N3同性能功耗降32% 同功耗性能提15% N3P相比N3E同性能功耗降5%-10% 同功耗性能提5%[21] - 未来晶体管数量提升将依赖材料与封装技术突破 不再单纯依靠工艺制程微缩[22]
英特尔这颗芯片,太猛了
半导体行业观察· 2025-08-27 01:33
X86服务器CPU市场竞争格局 - AMD在2025年上半年X86服务器CPU市场收入份额超过40%,出货量份额超过27% [2] - 英特尔预计在2025年仍将占据X86服务器CPU近60%收入份额和超过72%出货量份额 [2] - 超大规模计算和云构建商加大自研Arm服务器CPU使用力度,加剧X86服务器插槽竞争 [3] 英特尔下一代处理器技术突破 - 英特尔计划2026年推出基于18A制造工艺的Clearwater Rapids至强7 P核处理器和Clearwater Forest至强7 E核处理器 [2] - 18A工艺采用RibbonFET环绕栅极3D晶体管,较英特尔3工艺同功耗性能提升15%,同面积芯片密度提升30% [7] - 18A工艺结合PowerVia背面供电技术,实现晶体管尺寸缩小和功耗降低 [7] - Clearwater Forest采用3D Foveros芯片堆叠技术,通过混合键合连接18A工艺核心芯片与英特尔3工艺基座芯片 [12] 处理器架构性能提升 - Darkmont E核心每时钟指令数较Sierra Glen核心提升17% [16] - 核心解码能力从每周期6条指令提升至9条指令,增幅达50% [18] - 乱序执行引擎宽度从5条指令扩展至8条指令,执行端口数量提升50%至26个 [20] - 内存子系统每周期执行3次加载(提升50%)和2次存储 [22] - 二级缓存带宽达到200GB/秒,是前代产品的两倍 [16] 平台级性能表现 - 双插槽Clearwater Forest平台配备576个核心和1,152MB L3缓存 [24][27] - 平台内存带宽达到1,300GB/秒,配备12个DDR5内存通道运行于8GHz [26] - 提供96条PCI-Express 5.0通道,总带宽1,000GB/秒,其中64条可分配予CXL设备 [26] - 双处理器间通过144条UPI互联链路实现576GB/秒带宽 [26] - 理论浮点运算能力达到59万亿次,具体精度规格未明确披露 [27] 半导体制造工艺演进 - 英特尔18A工艺标志着从FinFET向RibbonFET晶体管架构的根本转变 [7] - 台积电2纳米N2工艺已被AMD用于Zen 6核心流片,预计2026年量产 [4] - 英特尔3D封装技术面临良率挑战,导致Diamond Rapids产品延期至2026年 [3]