最新消息:蘋果采用3nm制程工藝芯片,首款可能是自研M2 Pro芯片
8月19日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,在5nm制程工藝采用兩年之后,蘋果自研芯片預(yù)計(jì)在今年就會(huì)開始采用更先進(jìn)的3nm制程工藝代工。而最新的消息顯示,蘋果采用3nm制程工藝的芯片,在今年下半年就將投片,首款可能是自研M2 Pro芯片。
外媒在報(bào)道中提到,蘋果的M2 Pro芯片,計(jì)劃用于下一代的14英寸和16英寸MacBook Pro及一款高端的Mac mini,有望在今年年底或明年上半年推出。
蘋果自研Mac芯片的計(jì)劃,是在2020年6月份的全球開發(fā)者大會(huì)上公布的,首款產(chǎn)品M1在當(dāng)年10月11日凌晨推出。在2021年的10月19日,蘋果又推出了M1 Pro和M1 Max,一并推出了新一代的MacBook Pro。而在今年3月9日的春季新品發(fā)布會(huì)上,蘋果又推出了M1陣營的終極成員M1 Ultra。
在推出M1 Ultra之后不到3個(gè)月,蘋果開始推出M2系列芯片,首款M2在6月7日凌晨1點(diǎn)開始的全球開發(fā)者大會(huì)上推出,采用第二代5納米制程工藝打造,集成超過200億個(gè)晶體管。
蘋果M1系列中的M1 Pro和M1 Max,是同時(shí)推出的,但消息人士最新的透露中,只提到了M2 Pro率先采用3nm制程工藝,并未提及M2 Max是否會(huì)一并推出,這也就意味著蘋果可能進(jìn)行調(diào)整,在不同的發(fā)布會(huì)上分別推出。
雖然在5nm的芯片代工被限制之后,但華為依然還在不斷的對先進(jìn)工藝的芯片進(jìn)行研發(fā),一旦國內(nèi)突破了光刻機(jī)等卡脖子技術(shù)以后,那么華為的芯片就將會(huì)成功復(fù)活,畢竟現(xiàn)在蘋果、三星、高通以及臺(tái)積電都在不斷的研發(fā)3nm乃至更加先進(jìn)工藝的芯片,所以華為也自然不甘于落后,沒想到華為一直都在時(shí)刻準(zhǔn)備著在芯片領(lǐng)域崛起!
綜合來看,華為雖然在芯片代工領(lǐng)域被限制,但是這也依然無法阻擋華為研發(fā)芯片的熱情和進(jìn)度,而華為3nm芯片研發(fā)成功以后,只要中科院和眾多國產(chǎn)科技企業(yè)不斷努力,在芯片代工領(lǐng)域取得突破以后,那么華為的芯片就可以隨時(shí)被生產(chǎn)出來,可以說現(xiàn)在華為時(shí)刻為自己的海思麒麟芯片復(fù)活做著相關(guān)的準(zhǔn)備,只要解決了芯片代工的事情,那么華為芯片就能迎來轉(zhuǎn)機(jī),相信要不了多久,芯片“卡脖子”的問題就能得到解決。
臺(tái)積電(中國)有限公司副總監(jiān)陳芳在日前的2022年世界半導(dǎo)體大會(huì)上表示,N3(又稱3nm)芯片將在今年下半年量產(chǎn),已經(jīng)對部分移動(dòng)和HPC(高性能計(jì)算)領(lǐng)域的客戶交付,如果有手機(jī)的客戶當(dāng)下采用3nm芯片,明年產(chǎn)品就能問世。
根據(jù)臺(tái)積電提供的技術(shù)路線圖,在N3之后,該公司會(huì)繼續(xù)推出N3E、N3P、N3X三個(gè)版本,例如:N3E是N3芯片的加強(qiáng)版,也將為智能手機(jī)和HPC應(yīng)用提供完整的平臺(tái)支持。臺(tái)積電在今年二季度財(cái)報(bào)會(huì)上表示,N3E的客戶參與度很高,批量生產(chǎn)計(jì)劃將在N3之后的1年左右進(jìn)行,預(yù)計(jì)這三個(gè)版本會(huì)陸續(xù)在2025年之前進(jìn)入量產(chǎn)。
陳芳表示,3nm系列的創(chuàng)新主要在于這種工藝使用了FINFLEX技術(shù),可以在提升密度的情況下維持速度和功耗的平衡。此前根據(jù)彭博社報(bào)道,三星電子也表示在今年下半年量產(chǎn)3nm芯片,但尚未有客戶交付的消息。8月18日,據(jù)相關(guān)爆料,臺(tái)積電3nm(N3)制程將預(yù)計(jì)于第三季增加投片量,于第四季度進(jìn)入量產(chǎn)階段,臺(tái)積電3nm采用了鰭式場效晶體管(FinFET)架構(gòu),N3制程采用TSMC FINFLEX 技術(shù),將3nm家族技術(shù)的PPA進(jìn)一步提升。
臺(tái)積電N3制程將在2022年下半年量產(chǎn),并于2023年上半年開始貢獻(xiàn)營收。據(jù)悉,今年底蘋果將成為第一家采用臺(tái)積電3nm的客戶,首款產(chǎn)品可能是M2 Pro芯片,而明年的iPhone15 Pro的A17處理器,以及M2、M3系列芯片,都會(huì)導(dǎo)入臺(tái)積電 3nm。
報(bào)道稱,臺(tái)積電將于今年9月開始基于N3制造工藝大規(guī)模量產(chǎn)芯片,并于明年年初向客戶交付首批產(chǎn)品。一般來說,臺(tái)積電會(huì)在3月至5月開始對新節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)。但N3節(jié)點(diǎn)的開發(fā)時(shí)間比平時(shí)要長,這就是為什么蘋果即將推出的iPhone芯片將使用不同的節(jié)點(diǎn)。
臺(tái)積電的3納米N3制程在完成技術(shù)研發(fā)及試產(chǎn)后,預(yù)計(jì)第三季度下旬開始,投片量會(huì)大幅拉升,而到第四季度,預(yù)計(jì)月投片量將達(dá)上千片水準(zhǔn),開始進(jìn)入量產(chǎn)階段。
業(yè)內(nèi)人士指出,依據(jù)臺(tái)積電N3制程的試產(chǎn)情況,預(yù)計(jì)量產(chǎn)后的初期良率表現(xiàn)會(huì)比5納米的N5制程初期還好。臺(tái)積電總裁魏哲家也表示,臺(tái)積電的N3制程將具備良好良率,2023年即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn),并于上半年開始貢獻(xiàn)營收。
蘋果將是第一家采用臺(tái)積電3納米投片客戶。業(yè)界人士指出,蘋果下半年將首度采用臺(tái)積電3納米芯片,首款產(chǎn)品可能是M2 Pro處理器,而明年包括新款A(yù)17處理器,以及M3系列處理器,都會(huì)采用臺(tái)積電的3納米。
英特爾的GPU和CPU也會(huì)在明年下半年采用臺(tái)積電3納米制程實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),其他如FPGA等也會(huì)在明、后年之后采用。
AMD雖然在先進(jìn)制程的采用較英特爾落后,但以技術(shù)藍(lán)圖來看,AMD在明、后年轉(zhuǎn)進(jìn)Zen 5架構(gòu)后,部份產(chǎn)品已確定會(huì)采用臺(tái)積電3納米制程。
至于輝達(dá)、聯(lián)發(fā)科、高通、博通等大客戶,同樣會(huì)在2024年之后完成3納米芯片設(shè)計(jì)并開始量產(chǎn)。相比于基于5nm的N5工藝,N3預(yù)計(jì)將提升10%至15%的性能,降低25%至30%的功耗,以及提高約1.6倍的邏輯密度。
技術(shù)方面,臺(tái)積電的3nm仍然使用FinFET鰭型場效應(yīng)晶體管。臺(tái)積電認(rèn)為,目前的FinFET工藝擁有更好的成本和能耗效率。此外,客戶在5nm制程的設(shè)計(jì)也能用在3nm制程中,無需面臨需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的問題,臺(tái)積電可以保持自身的成本競爭力,獲得更多的客戶訂單。
標(biāo)準(zhǔn)N3節(jié)點(diǎn)的工藝窗口較為狹窄,也就是說,部分設(shè)計(jì)的產(chǎn)量可能會(huì)低于預(yù)期。不過,改進(jìn)了工藝窗口的N3E節(jié)點(diǎn)也正在開發(fā)之中,預(yù)計(jì)將在N3之后一年左右進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段,而且有跡象表明其量產(chǎn)可能會(huì)更早。
此后,臺(tái)積電還將陸續(xù)增加N3P、N3S和N3X節(jié)點(diǎn)。但是,不要小看了這個(gè)FinFET。在N3節(jié)點(diǎn)中,臺(tái)積電采用了創(chuàng)新的FinFlex技術(shù),進(jìn)一步提升了3nm家族技術(shù)的PPA(效能、功耗及面積)。
3-2 FIN:最快的時(shí)鐘頻率和最高的性能,滿足最苛刻的計(jì)算需求
2-2 FIN:高效性能,在性能、功耗和密度之間取得良好平衡
2-1 FIN:超高能效,最低的功耗、最低的泄漏和最高的密度
FinFlex擴(kuò)展了3nm系列半導(dǎo)體技術(shù)的產(chǎn)品性能、功率效率和密度范圍,允許芯片設(shè)計(jì)者使用相同的設(shè)計(jì)工具集為同一芯片上的每個(gè)關(guān)鍵功能塊選擇最佳方案。