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SRAM密度對比,臺積電N2 vs 英特爾18A

2024-12-06 00:19:42

考慮到現代設計對SRAM(靜態隨機存取儲存器)的高度依賴,SRAM單元的大小和密度成為了新制造技術的關鍵特性。

根據ISSCC 2025預先發布的計劃,18A製造工藝(1.8奈米級)的SRAM密度明顯低於臺積電N2(2奈米級),而更接近臺積電的N3。不過,英特爾的18A可能在其他方面具有重大優勢。

英特爾的18A製造工藝採用了高密度SRAM位單元,尺寸為0.021微平方米(從而實現約31.8Mb/mm²的SRAM密度),與英特爾4代中0.024微平方米的高密度SRAM位單元相比有了顯著提升,但與臺積電的N3E和N5相當。相比之下,臺積電的N2製造技術將高密度SRAM位單元尺寸縮小至約0.0175微平方米,實現了38Mb/mm²的SRAM密度。

18A和N2都採用了環繞柵極(GAA)電晶體,但與英特爾不同,臺積電在其依賴鰭式場效電晶體(FinFET)的前代技術基礎上,成功地將高密度SRAM位單元尺寸大幅縮小。值得注意的是,除了SRAM位單元尺寸外,SRAM的另一個關鍵特性是功耗,而我們目前尚不清楚18A和N2在這一指標上的對比情況。

談及英特爾的18A,該節點相比其前代產品具有兩大優勢:GAA電晶體和背面供電網路(BSPDN)。BSPDN不僅有望改善對電晶體的供電,從而提高某些設計的效能效率,還能使設計師設計出更小的晶片,從而提高邏輯密度。

儘管現代晶片設計大量使用SRAM,且其密度對於節點間的縮放至關重要,但邏輯密度比高密度SRAM(HDC SRAM)密度更為重要。目前,我們還無法比較英特爾18A和臺積電N2在這一指標上的表現。此外,邏輯密度難以估算,因為每種工藝技術都有高密度、高效能和低功耗的庫,這些庫通常會在單個設計中混合使用。至於抽象處理器的邏輯密度,英特爾和臺積電尚未公佈相關資料。

在現代工藝技術中,最難縮放的是SRAM密度,這歸因於其設計的複雜性、穩定性和可靠性的執行要求,以及在更小節點上增加的變異性。因此,某些現代技術相比其他生產節點具有更大的SRAM單元尺寸也就不足為奇了。

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