半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的一大推動(dòng)力，就是“始終連接設(shè)備”的爆發(fā)式增長(zhǎng)。這些設(shè)備需要內(nèi)置的芯片，才能完成相應(yīng)的計(jì)算、通信或控制。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）擴(kuò)展到數(shù)十億計(jì)的設(shè)備，芯片制造商也需要為客戶開(kāi)發(fā)出兼顧成本效益的低功耗工藝節(jié)點(diǎn)，以將之推向一個(gè)全新的水平。在 2020 年度的技術(shù)研討會(huì)上，臺(tái)積電就公布了該公司最新的 N12e 工藝節(jié)點(diǎn)的細(xì)節(jié)。
(來(lái)自：TSMC)
由路線圖可知，臺(tái)積電的低電功耗、低泄漏平臺(tái)，主要圍繞流行工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。過(guò)去十年，臺(tái)積電在 90nm、55nm、40nm 和 22nm 節(jié)點(diǎn)上，都有推出過(guò)相應(yīng)的低功耗版本。
每一次的迭代，都可帶來(lái)管芯面積和功耗的降低，以及針對(duì)特定需求的其它優(yōu)化。不同的是，此前的技術(shù)都是在平面上展開(kāi)，而新一代 N12e 工藝卻基于面向未來(lái)的 FinFET 。
在類似的情況下，F(xiàn)inFET 的構(gòu)建工作，將較平面晶體管要復(fù)雜得多，成本的上升已是必然。不過(guò)在 FinFET 技術(shù)帶來(lái)的制程縮放和功耗控制的優(yōu)勢(shì)面前，市場(chǎng)仍對(duì)其抱有濃厚的興趣。
為求穩(wěn)妥，臺(tái)積電也沒(méi)有在很早的時(shí)候就推出 FinFET 。而是在等待了數(shù)代之后，才將其最先進(jìn)的 FinFET 設(shè)計(jì)部署到了 IoT 市場(chǎng)，以便行業(yè)有足夠的時(shí)間來(lái)應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)制造上的過(guò)渡緩沖。
與 22ULL 工藝節(jié)點(diǎn)相比，臺(tái)積電承諾 N12e 可在同等功耗水平下將頻率提升至 1.49 倍、或?qū)⑼l下的功耗降低 55%，更別提增加了 1.76 倍的邏輯密度、以及支持 0.4V 的低電壓。
換言之，N12e 將臺(tái)積電面向 IoT 產(chǎn)品的芯片制程擴(kuò)展到了更低的功率范圍，并且在其它功率水平下也可帶來(lái)更好的性能表現(xiàn)。
其匯聚了臺(tái)積電在 16nm 工藝上積累的經(jīng)驗(yàn)、并融入了 12FFC+ 的改進(jìn)，兩者均已被廣泛應(yīng)用于高性能計(jì)算。
臺(tái)積電相信，N12e 將為 AI 加速器提供低功耗支撐，讓下一代 5G IoT 邊緣設(shè)備更加普及，從而推動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別、健康監(jiān)測(cè)、機(jī)器視覺(jué)等領(lǐng)域的發(fā)展。
最后，格羅方德的 12FDX 平臺(tái)，將成為 N12e 的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。前者建立在該公司的 12nm FD-SOI 技術(shù)之上，較同級(jí) FinFET 設(shè)計(jì)具有更低的功耗和成本。
