在今天的 IEEE 國際電子器件大會(IEDM 2019)上,臺積電概述了其在 5nm 工藝上取得的初步成果。目前,該公司正在向客戶提供基于 N7 和 N7P 工藝的產品。但在向 5nm 進發的時候,兩者賈昂共享一些設計規則。據悉,與 7nm 衍生工藝相比,N5 新工藝將增加完整的節點,并在 10 層以上廣泛使用 EUV 技術,以減少 7nm+ 制程的總步驟。此外,臺積電會用上第五代 FinFET 技術。

(題圖 via AnandTech)
TSMC 表示,其 5nm EUV 可將密度提升約 1.84 倍、能效提升 15%(功耗降低 30%)。當前測試的芯片有 256 Mb SRAM 和一些邏輯器件,平均良率為 80%、峰值為 90% 。顯然,盡管新工藝能夠縮小現代移動芯片的大小,但收益率要低得多。目前新技術正在處于早期測試階段,預計可在 2020 上半年轉入量產,預計 5nm 成品芯片可在 2020 下半年準備就緒。

目前
TSMC 7 nm 工藝可在每平方面積上堆積 1 億個晶體管(約 96.27 mTr / mm2),5nm 新工藝可達 177.14 mTr /
mm2作為試產的一部分,TSMC 會制造大量的測試芯片,以驗證新工藝是否如預期般推進。其中包括一種靜態隨機存儲(SRAM),以及一種 SRAM
+ 邏輯 I/O 芯片。
TSMC 展示了具有大電流(HC)和高密度(HD)特性的 SRAM 單元,尺寸分別為 25000 / 21000 平方納米。同時,該公司正在積極推廣有史以來最小的 HD SRAM 。

至于組合芯片,TSMC
表示其包含了 30% SRAM、60% 邏輯(CPU / GPU)、以及 10% 的 IO 組件。SRAM 部分為 256 Mb,所占面積為
5.376 平方毫米。不過 TSMC 指出,該芯片不包含自修復電路,意味著我們無需添加額外的晶體管,即可實現這一功能。若 SRAM 占芯片的
30%,則整個芯片面積為 17.92 平方毫米左右。
目前 TSMC 公布的平均良率約為 80%,單片晶圓的峰值良率則高于 90% 。但 17.92 平方毫米的面積,意味著它并非高性能的現代工藝芯片。
