臺積電在半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域的探索步伐從未停歇,不僅在全力推進采用GAAFET全環(huán)繞晶體管的N2、A16、A14等先進工藝,同時也致力于挖掘傳統(tǒng)FinFET立體晶體管的潛力。其N3系列工藝節(jié)點,作為該技術(shù)的最后一代,仍在持續(xù)演進之中。
在近期于美國舉辦的北美技術(shù)論壇2025上,臺積電宣布了一項重要進展:3納米級工藝的第三代——N3P,已于2024年第四季度成功投入量產(chǎn)。而更先進的第四代N3X,也計劃在同年下半年進入生產(chǎn)階段。
N3P作為N3E的升級版,專為追求高性能的客戶端及數(shù)據(jù)中心應(yīng)用而設(shè)計,同時保持了與前代工藝的IP與設(shè)計兼容性。據(jù)臺積電官方數(shù)據(jù),N3P在同等功耗下性能可提升約5%,而在同等性能下功耗可降低5-10%。晶體管密度也提升了4%,尤其是SRAM的縮放效果尤為顯著。
回顧過去,蘋果M3、高通驍龍8至尊版、聯(lián)發(fā)科天璣9400/9400+等芯片均采用了N3E工藝。隨著N3P的量產(chǎn),業(yè)界普遍關(guān)注這些產(chǎn)品是否會迎來升級換代,或是直接跨越至更先進的N2工藝。
相較于N3P,N3X作為再次升級版,性能提升更為顯著。在同等功耗下,性能可再提升5%;而在同等性能下,功耗可降低7%。尤為重要的是,N3X支持最高達1.2V的電壓,能夠?qū)㈩l率與性能發(fā)揮至極致。然而,這一提升也帶來了漏電率驟然增大最多250%的代價,因此芯片設(shè)計需極為謹(jǐn)慎。
臺積電還透露,N3系列工藝在明年還將迎來N3A、N3C兩個新版本。盡管未做具體介紹,但從定位來看,N3C將主打超低成本,面向低端市場。
臺積電N3系列中還有一個特殊版本——N3B。然而,由于性能和成本均表現(xiàn)不佳,大客戶中僅有Intel采用,用于其Lunar Lake、Arrow Lake系列處理器。這一選擇,也讓Intel在某種程度上成為了“大冤種”。