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【臺積電首次公開2nm！性能提升15％、功耗降低35％】
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IEDM 2024大會上 ， 臺積電首次披露了N2 2nm工藝的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)和性能指標(biāo)：對比3nm ， 晶體管密度增加15％ ， 同等功耗下性能提升15％ ， 同等性能下功耗降低24-35％ 。
臺積電2nm首次引入全環(huán)繞柵極(GAA)納米片晶體管 ， 有助于調(diào)整通道寬度 ， 平衡性能與能效 。
新工藝還增加了NanoFlex DTCO(設(shè)計技術(shù)聯(lián)合優(yōu)化) ， 可以開發(fā)面積最小化、能效增強的更矮單元 ， 或者性能最大化的更高單元 。
此外還有第三代偶極子集成 ， 包括N型、P型 ， 從而支持六個電壓閾值檔(6-Vt) ， 范圍200mV 。
通過種種改進 ， N型、P型納米片晶體管的I/CV速度分別提升了70％、110％ 。
對比傳統(tǒng)的FinFET晶體管 ， 新工藝的納米片晶體管可以在0.5-0.6V的低電壓下 ， 獲得顯著的能效提升 ， 可以將頻率提升大約20％ ， 待機功耗降低大約75％ 。
SRAM密度也達到了創(chuàng)紀(jì)錄的新高 ， 每平方毫米約38Mb 。
此外 ， 臺積電2nm還應(yīng)用了全新的MOL中段工藝、BEOL后段工藝 ， 電阻降低20％ ， 能效更高 。
值得一提的是 ， 第一層金屬層(M1)現(xiàn)在只需一步蝕刻(1P1E)、一次EVU曝光即可完成 ， 大大降低了復(fù)雜度、光罩?jǐn)?shù)量 。
針對高性能計算應(yīng)用 ， 臺積電2nm還引入了超高性能的SHP-MiM電容 ， 容量大約每平方毫米200fF ， 可以獲得更高的運行頻率 。
按照臺積電的說法 ， 28nm工藝以來 ， 歷經(jīng)六代工藝改進 ， 單位面積的能效比已經(jīng)提升了超過140倍！
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