隨著聯(lián)電及GF相繼宣布停止14nm及7nm以下工藝的研發(fā)、投資,全球能夠研發(fā)、投資7nm及以下工藝的半導(dǎo)體公司就剩下臺積電、三星及英特爾了,其中英特爾的進(jìn)度最慢,10nm工藝明年才能量產(chǎn),臺積電今年則量產(chǎn)了7nm工藝的蘋果A12及華為麒麟980處理器。在7nm及以下節(jié)點上,臺積電的進(jìn)展是最快的,今年量產(chǎn)7nm不說,最快明年4月份就要試產(chǎn)5nm EUV工藝了,不過這個節(jié)點的投資花費也是驚人的,臺積電投資250億美元建廠,5nm芯片設(shè)計費用也要比7nm工藝提升50%。
在7nm之后,臺積電將沖刺5nm工藝,為此臺積電將投資250億美元在臺灣南科建設(shè)新的5nm晶圓廠Fab 18。根據(jù)臺積電之前公布的進(jìn)度,5nm工藝量產(chǎn)時間,目標(biāo)是2020年量產(chǎn),進(jìn)度順利的話則是2019年底。
日前臺積電更新了5nm工藝的進(jìn)展,提出明年4月份即可風(fēng)險試產(chǎn)5nm EUV工藝,這一節(jié)點的意義不僅僅是5nm工藝,還是臺積電第二代EUV工藝。在第二代7nm節(jié)點上臺積電首次使用EUV工藝(N7+),不過這時候還只能處理4層光罩,5nm EUV工藝則會提升到14層。
臺積電指出,基于ARM的Cortex-A72核心,5nm EUV工藝能夠帶來14.7%-17.1%的速度提升,1.8到1.86倍密度提升,而N7+工藝則會帶來6-12%的能效提升、20%的密度提升,不過臺積電沒有提到N7+的性能提升。
臺積電已經(jīng)與Cadence等四家EDA合作伙伴達(dá)成了合作,提供后端設(shè)計的在線服務(wù)。目前5nm工藝的設(shè)計工作現(xiàn)在就可以開始,但是到11月份絕大多數(shù)EDA工藝才能達(dá)到0.9版的水平。此外,許多IP模塊也開始支持5nm工藝了,但是PCIe 4.0、USB 3.1之類的IP模塊要到明年6月份才能支持。
臺積電5nm工藝明年4月份試產(chǎn)是個好消息,但從另一方面來看更先進(jìn)的工藝帶來的成本也在水漲船高,臺積電在5nm節(jié)點投資高達(dá)250億美元不說,5nm芯片的設(shè)計及IP授權(quán)費用也達(dá)到了2到2.5億美元,比7nm節(jié)點1.5億美元的費用大漲50%以上——這些數(shù)據(jù)是EETasisa報道的,實際上在不同的統(tǒng)計口徑中,設(shè)計先進(jìn)工藝的芯片費用不等,之前就有消息稱7nm節(jié)點的芯片研發(fā)測試費用就高達(dá)3億美元了。