根据外媒《AnandTech》的报导指出,日前台积电在技术论坛上公布了 2 nm制程 (N2) 的相关技术细节时表示,将在该先进节点制程上采用两个关键性的技术,闸极全环电晶体技术 (GAAFET) 与晶背供电技术。不过,这两项技术预计不会同时出现在 N2 节点制程上亮相,台积电预计将会在比 N2 更先进的改良版制程技术上,才会将晶背供电技术用上。
报道指出,台积电针对 N2 先进节点制程中提到的两个关键技术,包括闸极全环电晶体技术 (GAAFET) 与晶背供电技术。其中,在 GAAFET 方面,相较于当前主流採用的鳍式场效电晶体技术 (FinFET),GAAFET 的特点是解决了漏电的许多相关挑战,加上四面栅极包复的情况,进一步改善了电晶体传输的效率,如此以提高运算效能之外,更是进一步降低了功耗。但是,即便 N2 采用了 GAAFET 技术而有了更多的优点,却事实证明台积电不会在这第一代的 N2 先进节点制程中一併导入晶背供电技术,而是会在更先进的 N2 改良版本制程上采用。
至于,为什么不会在一开始的 N2 先进节点制程上采用晶背供电技术,台积电并没有明确说明。不过,据了解,台积电的想法是晶背供电技术一旦加入,最终将增加额外的制程步骤,这对于台积电初次尝试 GAAFET 技术来说,似乎是更增加了不必要的风险,所以才会决定将晶背供电技术在之后的改良版本制程中再加入。
而对于这样的结果,报导强调,这将使得在一开始的 N2 先进制程节点上少了晶背供电来供电,让整体的效能较 N3E 制程的提升显得较不积极。虽然,对于高效能运算 (HPC) 来说,运算效能提升 10%~15% 其并不让人觉得特别惊豔。但是如果配合晶背供电的使用,则功耗下降 25%~35%,这对行动装置来说就有其大帮助。然而,考量到台积电为因应各种客户的需求,在各节点制程上将会推出不同的更新或加强版本情况下,台积电这次这样的做法似乎也并不特殊。
报导进一步强调,台积电的竞争对手英特尔将会在自家的 intel 20A 先进节点制程上,采用自家研发的 GAAFET 与晶背供电技术,也就是在 2024 年中推出以 RibbonFET 技术和藉 PowerVia 供电的相关产品,并且针对这两项技术进行持续的开发。相较之下,台积电在先进节点制程上的创新与冒险态度上显得相对保守,这虽可能使得台积电在进步的步伐上放缓,但也预计可以因此提供客户更稳定品质,以及一定时程创新的产品。
虽然离新制程的推出还有几年时间,但是台积电的首代 N2 先进节点制程会带来什么样的进步?或者因为没有提供晶背供电技术而使得台积电落居下风,这些都是往后到推出实体产品这段时间可以继续观察的重点。