來源:半導體行業觀察公衆號,內容來自工商時報
臺積電中科二期新廠開工倒數,A14新廠17日已向中科管理局申報開工,即將展開1.4納米最先進製程生產線的初步建設,規劃建立四座廠房,首座廠房預計2028年下半年量產,初期投入金額預計高達490億美元(約合新臺幣1.5兆元),帶動8,000至1萬個工作機會。
值得一提的是中科管理局29日證實,原本臺積電中科A14廠是申請2納米制程,但因為徵地時程一再遞延,臺積電因此將2納米制程轉移到高雄廠生產,「臺積電向中科提出租地簡報時,確實已更新規劃1.4納米最先進製程」,象徵中臺灣半導體聚落正式邁入先進製程時代。
中科管理局表示,二期園區擴建計畫有關滯洪池等水保工程已經完工,20日點交給臺積電;此外,臺積電已完成廠房基樁工程招標案,預計11月5日開工,後續建廠發包作業正如火如荼展開,距離實質動工已在倒數階段。
臺積電先前在技術論壇釋出生產據點規劃時,表示1.4納米制程主要生產據點為臺中F25廠,擬規劃設立四座廠房,首座廠將趕在2027年底前完成風險性試產,2028年下半年量產,新廠初估營業額可望超過5,000億元。
中科管理局表示,A14廠為臺積電中科擴建二期園區首座新建廠,計畫代號「晶圓25廠」,規劃設立四座主要廠房,第一期已取得三張建照,將興建主生產晶圓廠(FAB)、供應設備廠(CUP)及辦公大樓三棟,臺積電已於10月17日申報開工後,依建築法規定可隨時動工建廠。
中科管理局副局長王俊傑表示,擴二園區面積約89.75公頃,今年6月交地後,中科即配合臺積電進行先期水保與基礎設施工程,目前已完成,園區也協助臺積電處理便道及臨時停車等施工配套,「臺積電的全球佈局是同步進行,隨着高雄廠接近完工,中科A14廠可望緊接着建廠,工程推進速度可期!」
臺積電1.4nm技術解讀
臺積電發佈了其A14(1.4nm級)製程工藝,並承諾該工藝在性能、功耗和晶體管密度方面將比其N2(2nm)工藝有顯著提升。在週三舉行的2025年北美技術研討會上,臺積電透露,新制程節點將採用其第二代環柵(GAA)納米片晶體管,並藉助NanoFlex Pro技術提供更大的靈活性。臺積電預計A14將於2028年量產,但初期將不具備背面供電功能。配備背面供電功能的A14版本計劃於2029年推出。
「A14是我們面向下一代的全節點先進硅技術,」臺積電業務發展及全球銷售高級副總裁兼副首席運營官張凱文表示。 「從速度方面來看,相比N2,速度提升高達15%,功耗降低30%,邏輯密度是芯片整體密度的1.23倍,或者至少是1.2倍(對於混合設計而言)。所以,這是一項非常非常重要的技術。」
臺積電的A14工藝是一項全新的工藝技術,它基於公司第二代GAAFET納米片晶體管和新的標準單元架構,旨在實現性能、功耗和尺寸縮放方面的優勢。臺積電預計,與N2工藝相比,A14工藝在相同功耗和複雜度下可實現10%至15%的性能提升,在相同頻率和晶體管數量下功耗降低25%至30%,晶體管密度(分別針對混合芯片設計和邏輯電路)提高20%至23%。由於A14是一個全新的工藝節點,因此與N2P(利用N2的IP)以及採用背面供電的N2P工藝的A16相比,它需要全新的IP、優化和EDA軟件。
與 A16(以及 N2 和 N2P)不同,A14 缺少超強電源軌 (SPR) 背面供電網絡 (BSPDN),這使得該技術只能面向那些無法從 BSPDN 中獲得實際收益的應用——而 BSPDN 會帶來額外的成本。許多客戶端、邊緣和特殊應用可以利用臺積電第二代 GAA 納米片晶體管帶來的更高性能、更低功耗和更高的晶體管密度,但這些應用並不需要密集的電源佈線,傳統的正面供電網絡即可滿足需求。
張先生表示:「這項技術還採用了我們的NanoFlex Pro技術,它實際上是一種設計技術協同優化(DTCO)技術,使設計人員能夠以非常靈活的方式設計產品,從而實現最佳的電源性能優勢。這項技術將於2028年投入量產。該技術的第一個版本不包含背面供電軌。」
當然,臺積電深知其客戶開發高性能客戶端和數據中心應用的需求,因此計劃在2029年推出帶有SPR背面供電的A14工藝。目前,該公司尚未透露該工藝技術的確切名稱,但根據臺積電的傳統命名規則,預計它將被命名為A14P。展望未來,預計A14工藝將在2029年之後推出其高性能版本(A14X)和成本優化版本(A14C)。
臺積電A14系列工藝技術的關鍵優勢之一是其NanoFlex Pro架構,該架構使芯片設計人員能夠精細調整晶體管配置,從而針對特定應用或工作負載實現最佳的功耗、性能和麪積(PPA)。而使用非Pro版本的FinFlex,開發人員可以在一個模塊內混合搭配來自不同庫(高性能、低功耗、面積高效)的單元,以優化性能、功耗和麪積。臺積電尚未披露NanoFlex與NanoFlex Pro之間的具體技術細節差異,因此我們只能猜測新版本是否允許對單元甚至晶體管進行更精細的控制,或者是否會提供更好的算法和軟件增強功能,從而更快地探索和優化晶體管級別的權衡。
臺積電計劃於2028年開始量產其A14工藝芯片,但並未透露具體會在上半年還是下半年啓動A14的大規模生產。考慮到A16和N2P工藝將於2026年下半年(即2026年底)開始量產,芯片也將於2026年上市,我們推測A14的量產目標時間為2028年上半年——以便滿足下半年即將推出的客戶應用的需求。