台积电7纳米极紫外光EUV芯片首次流片成功，5纳米明年试产！

新智元报道 来源：anandtech.com

编辑：木青

【新智元导读】近期，全球第一大代工厂台积电官方发布公告宣布了两项重要进展：其一，7nm EUV工艺流片首次成功；其二，将在明年4月份进行5nm工艺试产。5nm芯片预计将在2020年第二季度量产，届时将满足苹果等各家旗舰手机新平台。

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近日，台积电发布了两项关于其在极紫外光刻（EUVL）方面取得重要进展的公告。

首先，这家全球一号代工厂已经成功使用其第二代7nm工艺技术完成了首个客户芯片的流片工作，该技术采用了有限的EUVL技术；其次，台积电透露计划于2019年4月开始试产5nm工艺技术。

台积电推出首款7nmEUV芯片

台积电于今年4月开始采用第一代7nm制造工艺（CLN7FF/N7）大批量生产芯片。N7仍在采用ArF准分子激光的深紫外（DUV）光刻技术。

相比之下，台积电的第二代7NM制造技术（CLN7FF +/N7 +）将对四个非关键层使用极紫外光刻（EUVL），主要是为了加速生产并学习如何熟练掌握ASML的新光刻机Twinscan NXE。

有关从N7到N7 +的改进信息相当有限，台积电只表示：新技术将提供高出20％的晶体管密度（因为金属间距更紧），并且在同等频率下功耗可降低6-12％（更准确讲约为8%）。

虽然N7 +优于其前代产品的优势并不显著（例如，台积电从未提及预期新技术带来多少性能提升），但几乎可以肯定的是，移动SoC的开发人员仍会全心全意地接受它们，他们需要每年都发布新的芯片。也就是说，台积电已使用N7+技术淘汰了第一款芯片也就不足为奇了。此外，该公司正在为汽车行业准备一个专门的流程版本。

台积电并未透露这次流片成功的芯片出自哪家客户，但考虑到近年来这家代工厂和各家的合作关系，答案也是显而易见的。

5nm芯片，下一站等你

台积电预计接下来将推出第一代5nm（CLN5FF，N5）工艺，将最多在14个层上应用EUV。这将实现密度方面的切实改善，但需要台积电广泛使用EUV设备。与台初代7nm相比，5nm工艺将使芯片面积缩小约45％（即5nm芯片的晶体管密度比7nm芯片高出约1.8倍），同功耗频率提升15％，同频功耗降低20％（在频率和复杂度相同的情况下）。

明年4月，台积电将准备开始5nm EUV工艺芯片进行风险性市场。请记住，通常代工厂及其客户从风险性试产到量产大约需要一年的时间。台积电现在可能打算在2020年Q2大规模生产5纳米芯片，以及时满足届时各家旗舰智能手机新平台。

台积电5nm的工艺的EDA设计工具将在今年11月提供，因此芯片设计现在可能就正在进行中。

虽然5nm工艺的许多基础IP模块现已准备就绪，但仍缺失一些重要部分，例如PCIe Gen 4和USB 3.1 PHY，它们可能要到明年6月才能就绪。对于台积电的一些客户而言，缺少这些产品并不是问题，但却也不得不等待。

阻止小型公司开发FinFET芯片的一大重要因素是开发成本。制定SoC的平均成本（人工成本和知识产权许可证）约为1.5亿美元。根据EETAsia的数据，5nm时代将增加到2亿至2.5亿美元，这将不少本抱有兴趣的工厂拒之门外。

参考链接：

https://www.anandtech.com/show/13445/tsmc-first-7nm-euv-chips-taped-out-5nm-risk-in-q2