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    下半年,2nm競爭升溫

    作者:aninews 時間:2025-06-17 來源:半導體產(chǎn)業(yè)縱橫 收藏

    預計 2025 年下半年全球?qū)ο乱淮?nbsp;2 納米半導體的領(lǐng)先競爭將愈演愈烈,頂級代工廠臺積電和三星電子準備開始大規(guī)模生產(chǎn)。與此同時,英特爾也希望通過推出更先進的 1.8nm 制程技術(shù)來超越競爭對手。

    本文引用地址:http://www.ekcard.cn/article/202506/471380.htm

    據(jù)報道,臺積電已開始接收其 2 納米工藝節(jié)點的客戶訂單。這些芯片預計將于今年下半年在其位寶山和高雄的工廠生產(chǎn)。

    這對臺積電來說是一個重要的里程碑,因為它首次在其 芯片中采用了環(huán)柵 (GAA) 晶體管架構(gòu)。與目前的 3nm 技術(shù)相比,新節(jié)點有望將性能提高 10-15%,功耗降低 25-30%,晶體管密度提高 15%。

    與此同時,第二大晶圓代工企業(yè)三星電子也計劃在 2025 年下半年實現(xiàn) 芯片的量產(chǎn)。

    該公司在其最新財報中確認,將于今年開始采用其 工藝生產(chǎn)移動芯片。雖然該公司沒有透露具體產(chǎn)品,但普遍認為這款芯片是 Exynos 2600,預計將于 2026 年初應用于即將推出的 Galaxy S26 系列。

    三星是首家在其 3nm 芯片上采用 GAA 技術(shù)的公司,但初期因良率低而陷入困境。該公司目前的目標是利用其早期經(jīng)驗來提高其 2nm 生產(chǎn)效率。

    據(jù)消息,臺積電目前在全球晶圓代工市場占據(jù)主導地位,到 2025 年第一季度,其市場份額為 67.6%。該報還補充說,臺積電 2 納米良率已超過 60%,這是穩(wěn)定量產(chǎn)的關(guān)鍵水平。

    相比之下,據(jù)報道三星的成品率約為 40%,市場份額為 7.7%。三星的 2nm GAA 工藝良率仍在爬坡階段。盡管三星聲稱其 2nm 節(jié)點的良率已超過 40%,相比早期的 30% 有了明顯提升,但仍遠低于臺積電的水平。為了提升良率,三星正通過優(yōu)化制造流程和加強系統(tǒng) LSI 與晶圓代工事業(yè)部之間的協(xié)作來降低成本并提高效率。不過,要達到穩(wěn)定的量產(chǎn)水平(通常需要 70% 以上的良率),三星仍需時間。

    隨著 FinFET 工藝逐漸接近物理極限,GAA(Gate-All-Around,環(huán)柵晶體管)架構(gòu)成為延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵技術(shù)。臺積電、三星電子和英特爾都在推進其 2nm 及以下制程節(jié)點的 GAA 方案,但它們的具體實現(xiàn)方式有所不同。

    臺積電在其 2nm 工藝中采用了傳統(tǒng)的 GAA 納米線結(jié)構(gòu),即使用圓形截面的硅納米線作為溝道,通過柵極完全包裹溝道以實現(xiàn)最優(yōu)的靜電控制,從而大幅降低漏電流并提高能效。這種設計更適用于低功耗應用場景,例如智能手機芯片和物聯(lián)網(wǎng)設備。

    三星電子則采用了一種獨特的 MBCFET(Multi-Bridge Channel FET,多橋通道場效應晶體管)結(jié)構(gòu),這是 GAA 的一種變體形式,其溝道由水平堆疊的矩形納米片構(gòu)成。相比納米線,納米片結(jié)構(gòu)的寬度可以靈活調(diào)整,從而提升電流驅(qū)動能力(比 FinFET 高約 30%),更適合高性能計算場景,如 AI 加速器和 HPC 芯片。

    英特爾也在推進其 工藝(即 1.8nm 節(jié)點),該工藝基于 RibbonFET GAA 架構(gòu),同樣采用納米線/納米帶結(jié)構(gòu),但強調(diào)更高的性能密度和更低的延遲。英特爾希望通過這一代工藝實現(xiàn)「超代際」性能躍升,挑戰(zhàn)臺積電和三星的領(lǐng)先地位。

    這三種 GAA 技術(shù)各有優(yōu)劣,臺積電的方案注重穩(wěn)定性和能效,三星的方案側(cè)重性能擴展,而英特爾則試圖通過創(chuàng)新結(jié)構(gòu)實現(xiàn)綜合性能突破。未來,GAA 架構(gòu)可能進一步演進為 CFET(互補 FET),將 nFET 與 pFET 垂直堆疊,進一步縮小標準單元尺寸。

    盡管競爭激烈,2nm 市場前景依然強勁。

    臺積電董事長魏哲家表示,受智能手機和高性能計算需求的推動,2nm 芯片的需求已經(jīng)超過 3nm 一代。

    他還指出,預計前兩年 2nm 芯片設計或流片數(shù)量將超過 3nm、4nm 和 5nm 等之前的節(jié)點。

    Counterpoint Research 預測,臺積電 2nm 產(chǎn)能將在 2025 年第四季度達到滿負荷狀態(tài),比以往任何節(jié)點都更快。預計主要客戶將包括蘋果、高通、聯(lián)發(fā)科、AMD,甚至英特爾。

    為了保持競爭力,三星正在采取戰(zhàn)略舉措,加強其代工業(yè)務。該公司最近聘請了臺積電前高管韓美林(Margaret Han)領(lǐng)導其美國代工業(yè)務。

    與此同時,美國芯片制造商英特爾正押注 1.8nm 工藝(即 ),以扭轉(zhuǎn)其代工業(yè)務。

    英特爾代工服務總經(jīng)理 Kevin O'Buckley 承認,公司錯過了一些早期的最后期限,但他確認 目前有望在 2025 年下半年實現(xiàn)大批量生產(chǎn), 并預計到 2027 年月產(chǎn)能將達到 2 至 3 萬片。

    他表示,「我非常直接地承認,我們沒有提供 18A 的所有時間表。」英特爾希望利用這一新工藝在先進節(jié)點競賽中挑戰(zhàn)臺積電和三星。其 18A 工藝目前的良率約為 50%,雖然相較初期已有改善,但仍處于試產(chǎn)階段。然而,如何在短時間內(nèi)大幅提升良率仍是英特爾面臨的主要挑戰(zhàn)之一。



    關(guān)鍵詞: 2nm 18A

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