本週全球最大的晶圓代工廠臺積電(TSMC)在其歐洲開放創新平臺(OIP)論壇上宣佈,效能增強的N2P和N2X工藝技術的電子設計自動化(EDA)工具和第三方IP模組已經準備就緒。這意味著新品設計人員可以基於臺積電第二代N2系列製程提供的工藝開發新品,從而利用GAA電晶體架構和低電阻電容器的優勢。
據TomsHardware報道,Cadence和Synopsys的所有主要工具,以及EDA和Ansys的模擬和電遷移工具,都已準備好用於臺積電的N2P工藝。這些專案已經通過了N2P工藝開發工具包(PDK)0.9版本的認證,預計將於兩年後的2026年下半年進入大規模生產階段。此外,各種第三方IP現在能以預設計工具包的形式從不同的供應商處獲得,預計2024年第四季度內到來,時間剛剛好。
相比於3nm製程節點,臺積電在2nm製程節點的關鍵改進是引入GAA電晶體架構,另外還有高效能金屬-絕緣體-金屬(SHPMIM)電容器。GAA電晶體的優點是眾所周知的,可以透過調整通道寬度來實現高效能或低漏操作。高效能金屬-絕緣體-金屬電容器的加入是為了提高電源穩定性,按照臺積電的說法,新款電容器的容量密度是其前身(SHDMIM)的兩倍以上,同時還將Rs片狀電阻(歐姆/平方)降低了50%,而Rc通孔電阻也降低了50%。
雖然所有N2系列工藝都具有相同的優點,但是與第一代N2工藝相比,N2P會有額外的改進,功耗降低5%至10%(在相同的頻率和電晶體數量下),或者效能提高5%至10%(在相同的功率和電晶體數量下)。N2X擁有比N2和N2P更高的FMAX電壓,確保提供更好的效能,包括資料中心CPU/GPU以及專用的ASIC。另外N2P和N2X是相容的,意思是使用N2X的晶片設計公司不必重新開發為N2P設計的任何東西。