臺(tái)積電近期在歐洲開放創(chuàng)新平臺(tái)論壇上宣布了一項(xiàng)重要進(jìn)展，其第二代2納米級(jí)制程技術(shù)N2P和N2X已準(zhǔn)備好迎接電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具和第三方IP模塊的支持。這一消息標(biāo)志著芯片設(shè)計(jì)廠商可以開始基于臺(tái)積電的最新生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行芯片開發(fā)，充分利用GAA晶體管架構(gòu)和低電阻電容器的優(yōu)勢(shì)。
據(jù)悉，Cadence、Synopsys、Siemens EDA和Ansys等主要EDA工具供應(yīng)商已經(jīng)為臺(tái)積電的N2P制造工藝做好了準(zhǔn)備。這些工具已經(jīng)通過(guò)了N2P工藝開發(fā)套件（PDK）版本0.9的認(rèn)證，這一版本被認(rèn)為足夠成熟，因?yàn)镹2P工藝預(yù)計(jì)將于2026年下半年投入大規(guī)模生產(chǎn)。
各種第三方IP供應(yīng)商，包括臺(tái)積電本身、Alphawave、ABI、Cadence、Synopsys、M31和Silicon Creations，已經(jīng)提供了預(yù)硅設(shè)計(jì)套件，其中包括標(biāo)準(zhǔn)單元、GPIO、SRAM編譯器、ROM編譯器、內(nèi)存接口、SerDes和UCIe產(chǎn)品。這些IP模塊將使芯片設(shè)計(jì)廠商能夠更高效地開發(fā)基于N2P和N2X技術(shù)的芯片。
臺(tái)積電N2系列工藝技術(shù)相較于前代有了顯著的增強(qiáng)，主要得益于納米片全柵極（GAA）晶體管和超高性能金屬-絕緣體-金屬（SHPMIM）電容的引入。納米片GAA晶體管可以根據(jù)需要調(diào)整通道寬度，以實(shí)現(xiàn)高性能或低泄漏操作，而SHPMIM電容則能夠增強(qiáng)電源穩(wěn)定性并促進(jìn)片上解耦。據(jù)臺(tái)積電介紹，SHPMIM電容的容量密度是其前代的兩倍以上，同時(shí)還將Rs片狀電阻和Rc通孔電阻降低了50%。
與第一代N2工藝相比，N2P在功耗和性能上都有所提升。在相同頻率和晶體管數(shù)量下，N2P的功耗可降低5%-10%；在相同功耗和晶體管數(shù)量下，其性能可提高5%-10%。而N2X則擁有更高的FMAX電壓，專為數(shù)據(jù)中心CPU、GPU和專用ASIC設(shè)計(jì)，能夠提供更好的性能。值得注意的是，N2P和N2X在IP層面是兼容的，這意味著使用N2X的公司無(wú)需重新開發(fā)為N2P設(shè)計(jì)的任何東西。
臺(tái)積電去年曾在歐洲OIP論壇上透露，其N2工藝技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)正在發(fā)展中，EDA工具和部分第三方IP已經(jīng)通過(guò)了認(rèn)證。而在今年的OIP活動(dòng)上，臺(tái)積電宣布了一個(gè)重要里程碑：主要供應(yīng)商的所有EDA程序不僅通過(guò)了初代N2的認(rèn)證，還通過(guò)了改進(jìn)版本N2P的認(rèn)證。這一進(jìn)展表明，臺(tái)積電及其合作伙伴正在按計(jì)劃推進(jìn)N2系列工藝技術(shù)的開發(fā)。
雖然一些擁有早期PDK和預(yù)生產(chǎn)EDA工具的臺(tái)積電密切合作伙伴已經(jīng)設(shè)計(jì)了基于N2系列工藝技術(shù)的處理器（如蘋果），但資源有限的小型芯片設(shè)計(jì)公司仍需等待兼容的EDA程序和IP模塊的開發(fā)。然而，隨著N2P工具的0.9v PDK版本的提供，這些公司現(xiàn)在可以更加確信地開始他們的設(shè)計(jì)工作了。
