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來源：內容編譯自tomshardware ，謝謝。
鑑於現代設計對 SRAM 的依賴程度，SRAM 單元大小和密度是新制造技術的主要特徵。根據 ISSCC 2025 先進計劃， 18A 製造工藝（1.8nm 級）的 SRAM 密度顯然遠低於臺積電的 N2（2nm 級），並且更接近臺積電的 N3 。不過，英特爾的 18A 可能比 N2 還有其他重大優勢。
英特爾 18A 製造工藝的高密度 SRAM 位單元尺寸為 0.021 µm2（因此可實現約 31.8 Mb/mm2 的 SRAM 密度），與 英特爾 4 中 0.024 µm2的高密度 SRAM 位單元尺寸相比，這是一個重大改進，但與臺積電 N3E 和 N5 提供的效能一致。相比之下，臺積電的 N2 製造技術 將 HD SRAM 位單元尺寸縮小到約 0.0175 µm2，可實現 38 Mb/mm2 的 SRAM 密度。
18A 和 N2 都依賴於全柵 (GAA) 電晶體，但與英特爾不同，臺積電已成功將其高密度 SRAM 位單元尺寸大幅縮小，相比其依賴 FinFET 電晶體的上一代技術而言，這一點並不突出。需要注意的是，除了 SRAM 位單元尺寸之外，SRAM 的一個關鍵特性是其功耗，我們並不清楚 18A 和 N2 在這一指標上的表現如何。
說到英特爾的 18A，該節點與其前代產品相比有兩個主要優勢：GAA 電晶體和背面供電網路 (BSPDN)。BSPDN 不僅有望改善電晶體的供電，從而提高某些設計的效能效率，而且還使設計人員能夠將其做得更小，從而提高邏輯密度。
儘管現代晶片設計使用了大量 SRAM，並且其密度對於節點到節點擴充套件至關重要，但邏輯密度比 HDC SRAM 密度更重要。目前，我們無法將英特爾的 18A 和臺積電的 N2 的這一指標進行比較。此外，邏輯密度很難估計，因為每種工藝技術都有高密度、高效能和低功耗庫，這些庫通常在單個設計中混合搭配。至於抽象處理器的邏輯密度，英特爾和臺積電尚未披露。
使用現代工藝技術最難擴充套件的領域之一是 SRAM 密度，這是由於其設計複雜、對穩定性和可靠性的操作要求高以及較小節點的可變性增加。儘管如此，與其他生產節點相比，某些現代技術可能具有更大的 SRAM 單元尺寸，這並不奇怪。
臺積電豪賭2奈米
在過去幾周，臺積電雄心勃勃的2 納米制程藍圖引起了廣泛關注。這家晶片製造巨頭預計將在2025 年開始量產2 納米制程的大量生產。
在各種熱議和猜測聲中，2 奈米何時能夠真正投入生產仍是未知數。面對地緣政治、生產地點和時間表的種種討論，臺積電宣稱明年將啟動2 奈米晶圓生產線的說法究竟有多少可信度？
根據臺積電官網上關於2 奈米邏輯製程的藍圖，這個全新的節點計劃引入一些關鍵技術，包括環繞閘極(GAA) 電晶體架構和背面電源供應網路。這些技術據稱可以提供比N3 節點架構更好的效能和更高的能源效率。
GAA 電晶體技術的加入象徵著臺積電將捨棄自22 奈米以來一直主導製程節點的鰭式場效電晶體(FinFET) 設計。雖然GAA 提供了更好的靜電控制和能源效率，但它也並非沒有挑戰。大規模製造奈米片或奈米線結構就像蒙著眼睛穿針一樣困難；這是一個高度複雜的過程，作為一個先進節點，它還帶來了將缺陷降至最低的額外壓力。
不僅如此，臺積電還計劃將GAA 與背面電源供應配對，這是一種將電源線佈線在電晶體下方而不是上方的複雜設計。這種巧妙的設計釋放了頂部訊號的空間，但實施起來絕非易事。那麼，現實情況如何呢？實際上，結合這兩項創新將使臺積電的工程師和晶圓廠面臨更復雜的挑戰。作為參考，臺積電實際上決定不在其2 奈米的N2P 節點中包含背面電源供應，但它將透過其A16 節點（也稱為1.6 奈米）亮相。
接下來，讓我們談談曝光技術，因為任何關於2 奈米的討論都離不開對極紫外光(EUV) 工具的提及，這些工具對製造至關重要。臺積電表示，其最初的2 奈米生產將不會依賴高數值孔徑EUV（下一代EUV 曝光技術），這確實很幸運，因為這些昂貴的機器（每臺成本約3.7 億美元）實際上還沒有大量生產。
事實上，儘管艾司摩爾(ASML) 通常不會談論其客戶和訂單，但迄今為止似乎已交貨並確認的唯一一臺高數值孔徑EUV 機器都被英特爾接收；據報導，臺積電預計將在2024 年底收到一臺。ASML 這家荷蘭公司是曝光技術工具的全球領導者，負責生產這些機器，但距離提高產量以滿足需求還有數年時間。據估計，ASML 目前每年可以生產五到六臺高數值孔徑EUV 裝置，所以可能還有幾臺機器存在。
透過跳過初始生產執行中的高數值孔徑EUV，臺積電避免了一個迫在眉睫的難題，但這也意味著早期的2 納米制程可能缺乏其藍圖中所宣傳的全部效能和效率提升。如果臺積電真的像它所說的那樣在2025 年全面投產2 奈米，它可能會保住頭條新聞的完整性，但背後的故事確實看起來有點不穩定。
除了上述問題之外，還有政治方面和政府監管通常帶來的障礙。臺灣高官明確表示，在可預見的未來，臺積電最先進的節點將留在臺灣本土。這就是「你不能擁有它，因為它屬於我們」，讓事情變得有點模糊的地方。作為臺積電目前正在美國亞利桑那州建造的Fab 21 的一部分，根據臺積電的說法，將要建造的三個晶圓廠中的兩個將使用2 奈米節點進行製造。
臺灣當局可能會堅稱，它無意讓其晶片製造業的「王冠上的寶石」離開臺灣，至少在newer 製程取代它之前不會。如果按字面意思理解，這可能會使臺積電的亞利桑那州晶圓廠推遲到2027 年左右才能推出2 奈米。
然而，臺積電在亞利桑那州Fab 21 的第二家晶圓廠計劃將2 奈米生產引入美國本土，預計要到2028 年才能完工。此外，計劃用於先進2 奈米晶片生產的第三家晶圓廠預計要到這個十年結束才能完工。這使得臺灣高官向《臺北時報》發表的大膽宣告毫無意義。
事實上，在接受當地媒體採訪時，臺灣高官還表示：「雖然臺積電計劃未來在（海外）製造2 奈米晶片，但其核心技術將留在臺灣。」 雖然臺灣高官和臺積電都沒有定義2 奈米的「核心」技術是什麼，但如果仔細解讀，這可能意味著所有的研發、GAA 電晶體、背面電源供應，甚至包括掩模製造技術和2 奈米的專有裝置配置，都將留在臺灣。
這樣的宣告無疑是臺灣的戰略舉措，但對臺積電而言卻構成了重大的後勤挑戰。在本土集中生產面臨著有限工程人才的規模化和管理龐大建設費用的挑戰。對於一家已經面臨不斷上漲的成本和對製造能力不斷增長的需求的公司來說，當前的政治形勢似乎無法給臺積電帶來他們原本希望的靈活性。
雖然2 奈米並沒有明確包含在與美國政府及其《晶片法案》的協議中，但對臺積電在亞利桑那州Fab 21 綜合設施的三家晶圓廠的66 億美元投資感覺像是一次地緣政治的展示。當然，從長遠來看，這可能有助於支撐美國半導體產業的供應鏈。這也提醒人們，即使投入數十億美元來完成任務，製造晶片，尤其是先進製造，也與時間和地點同樣重要。
臺積電2025 年量產2 奈米的目標聽起來很大膽，因為它確實很大膽。即使不考慮上述任何因素，這家公司也曾多次推遲其3 納米制程的發表，直到去年才最終進入批次生產。而且3 奈米甚至沒有2 奈米那麼大的飛躍，因為2 奈米承諾了GAA 和背面電源供應的所有額外複雜性。
英特爾和三星也沒有樹立更好的榜樣，因為英特爾的18A 製程（相當於2 奈米）一再延遲，而三星仍在解決其基於GAA 的節點的問題。值得注意的是，似乎半導體行業的所有主要參與者都沒有在2 奈米方面輕鬆地衝過終點線。
臺積電關於2 奈米的說法是我們通常所說的典型的行業「自吹自擂」（chest-thumping）。這家晶片製造商最終將兌現其藍圖，但能否在2025 年做到這一點則完全是另一回事。要實現這一時間表，就意味著要克服設計、製造和供應鏈管理方面的一些挑戰。當然，臺積電有可能做到這一點。畢竟，它經常做到這一點，這也是他們仍然是處理器製造領域領導者的原因之一。
在一個雄心壯志經常超越現實的行業中，這感覺像是另一個「眼見為實」的案例。臺積電、2 奈米、2025 年量產——值得關注，但在晶圓真正開始生產之前，讓我們先不要開香檳慶祝。
https://www.tomshardware.com/tech-industry/tsmcs-n2-process-has-a-major-advantage-over-intels-18a-sram-density
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