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台积电正在研究2024年的2nm iPhone处理器?

2020-09-23 10:06 次阅读

据报道,台积电2nm工艺取得重大突破,研发进度超前,业界看好其2023年下半年风险试产良率就可以达到90%。供应链透露,有别于3nm和5nm采用鳍式场效应晶体管(FinFET),台积电的2nm工艺改用全新的多桥通道场效电晶体(MBCFET)架构。

据悉,台积电去年成立了2nm专案研发团队,寻找可行路径进行开发。考量成本、设备相容、技术成熟及效能表现等多项条件,2nm采以环绕闸极(GAA)制程为基础的MBCFET架构,解决FinFET因制程微缩产生电流控制漏电的物理极限问题。

极紫外光(EUV)微显影技术的提升,使台积电研发多年的纳米片(Nano Sheet)堆叠关键技术更为成熟,良率提升进度较预期顺利。台积电此前透露2nm研发生产将在新竹宝山,规划P1到P4四个超大型晶圆厂,占地90多公顷。

以台积电2nm目前的研发进度研判,供应链预计台积电2023年下半年可望进入风险性试产,2024年正式量产。今年4月也有报道指出,台积电已经在研究2024年的2nm iPhone处理器,并且已经开始研究2nm以下的节点。

晶体管是突破先进半导体制程的关键。比如在45nm的阶段,业界引入了high-k值绝缘层/金属栅极(HKMG)工艺,在32nm处引入了第二代 high-k 绝缘层/金属栅工艺。但当晶体管尺寸小于25nm时,传统的平面场效应管的尺寸已经无法缩小。

台积电正在研究2024年的2nm iPhone处理器?

加州大学伯克利分校胡正明教授发明的鳍式场效晶体管(Fin Field-Effect Transistor)解决了这一问题,其主要思想就是将场效应管立体化,这种新的互补式金氧半导体晶体管,可以改善电路控制并减少漏电流,缩短晶体管的闸长。

得益于FinFET 的发明,2011年英特尔推出了商业化的22nm FinFET。此后,基于FinFET业界将半导体制程从22nm一直向前推进到如今的5nm。但5nm制程已经将晶体管缩至原子级,硅原子的直径是0.117nm,3nm差不多是25个硅原子首尾相连的长度。

想要继续微缩半导体制程,需要引入新的技术。台积电2nm采用的GAA(Gate-all-around,环绕闸极)或称为GAAFET,它和FinFETs有相同的理念,不同之处在于GAA的栅极对沟道的四面包裹,源极和漏极不再和基底接触。

根据设计的不同,GAA也有不同的形态,目前比较主流的四个技术是纳米线、板片状结构多路桥接鳍片、六角形截面纳米线、纳米环。

台积电同样采用MBCFET架构。台积电总裁魏哲家日前于玉山科技协会晚宴专讲时透露,台积电制程每前进一个世代,客户的产品速度效能提升30%- 40%,功耗可以降低20%-30%。

在GAA技术的采用上,三星更显激进。据悉三星3nm就会导入GAA,使其3nm工艺相比7nm性能提升35%,功耗降低50%。但台积电要到2nm才会导入GAA技术。

GAA可以带来性能和功耗的降低,但成本也非常高。市场研究机构International Business Strategies (IBS)给出的数据显示,28nm之后芯片的成本迅速上升。28nm工艺的成本为0.629亿美元, 5nm将暴增至 4.76 亿美元。三星称其3nm GAA 的成本可能会超过5亿美元。

新的晶体管也可能带来革命性的改变,今年6月报道,一种叫做Bizen的晶体管架构,可能从另一方向打破CMOS极限。
       责任编辑:tzh

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MPF7100BMMA0ES NXP Semiconductors PF7100 7-Channel PMIC for i.MX 8 Processors

MC33FS8530A0ES NXP Semiconductors FS8400和FS8500系统基础芯片

miconductors FS8400和FS8500系统基础芯片是汽车功能安全的多输出电源集成电路 (PMIC),优化用于雷达、视觉、ADAS(高级辅助驾驶系统)和信息娱乐应用。FS8400和FS8500设计符合ISO 26262汽车安全完整性等级 (ASIL) 标准,可确保道路车辆的功能安全。FS8400支持ASIL B级,FS8500支持ASIL D级。所有器件选项均引脚对引脚兼容和软件兼容。 FS8400和FS8500 SBC采用热增强型四方扁平无引线 (QFN) 封装,带可湿性侧翼。 特性 符合ISO 26262标准和AEC-Q100 1级标准 FS8400:ASIL B FS8500:ASIL D 60VDC最大输入电压&#...
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MC33FS8530A0ES NXP Semiconductors FS8400和FS8500系统基础芯片

QN9090-DK006 NXP Semiconductors QN9090DK开发套件 (QN9090-DK006)

miconductors QN9090DK开发套件 (QN9090-DK006) 是基于NXP QN9090 BLUETOOTH® 5片上系统 (SoC) 的评估和设计平台。随附的QN9090DK板集成了按钮和LED,可以方便地识别SoC状态并重置系统。QN9090DK板还设有各种有用的接口,例如miniUSB、 CMSIS(提供串行线调试 (SWD) 和 UART 接口)以及Arduino兼容接口,可轻松进行系统原型设计。 软件支持 QN9090DK开发套件配有集成编程器和调试器以及示例应用套件,展示完整软件开发套件 (SDK) 中的标准GATT规范。QN用MCUXpresso SDK兼容IAR 和NXP MCUXpresso IDE(集成开发环...
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QN9090-DK006 NXP Semiconductors QN9090DK开发套件 (QN9090-DK006)

STH2N120K5-2AG STMicroelectronics SuperMESH™ 高压 MOSFET

半导体 齐纳保护 SuperMESH™ 功率 MOSFETs 是对标准带式 PowerMESH™ 布线的终极优化。 意法半导体 SuperMESH MOSFET 大幅压低了导通电阻,同时为要求最高的应用确保了非常好的 dv/dt 性能。SuperMESH 器件有最低限度的栅极电荷,并100% 通过雪崩测试,同时还改进了 ESD 功能,并具有新的高压基准。这些意法半导体 MOSFET 可用于开关应用。 汽车级产品 1200V汽车级电池管理设备现在可用。 这些器件在很高的BVDSS上具有不均匀的鲁棒性,并且是AEC-Q101合格的。 这些设备的1200V击穿电压保护汽车电池系统。 K5系列产品有800V、850V、900V、950V、1050V、1200V、1500V和1700V。随着汽车级和1700V器件的引入,ST扩展了其超结MDmeshK5MOSFET的组合。 该设备提供每个区域的最低RDS(ON)和最低的栅极电荷(下降到47nC)。 这导致了行业的最佳业绩(FOM)。 更高的击穿电压确保了更高的安全裕度,以更健壮和可靠的应用。 它们是理想的宽输入电压范围辅助电源在高功率应用,如太阳能逆变器,工厂自...
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STH2N120K5-2AG STMicroelectronics SuperMESH™ 高压 MOSFET

ICM-20789 TDKInvenSenseICM207897轴压力传感器

venSense ICM-20789 7轴惯性和大气压力传感器在单个小尺寸外形中设有各种高性能的分立元件,用于跟踪旋转和线性运动以及压差。ICM-20789是一款集成式6轴惯性器件,在24引脚LGA封装中结合了3轴陀螺仪、3轴加速度计,以及超低噪声MEMS电容式压力传感器。 The pressure sensor features MEMS capacitive architecture to provide low noise at low power, high sensor throughput, and temperature coefficient offset of ±0.5 Pa/°C. A combination of high accuracy elevation measurements, low power, and temperature stability complemented by the motion tracking 6-axis inertial sensor in a small footprint, is ideal for a wide range of motion tracking applications. The embedded 6-axis MotionTracking device combines a 3-axis gyroscope, 3-axis accelerometer, and a Digital Motion Processor™ (DMP). A large 4 kB FIFO reduces traffic on the serial bus interface, and power consumption through burst sensor data tra...
发表于 10-23 19:06 6次 阅读
ICM-20789 TDKInvenSenseICM207897轴压力传感器

MAX20361AEWC+ MaximIntegratedMAX20361SingleCellMultiCellSolarHarvester

Integrated MAX20361Single-Cell/Multi-Cell Solar Harvester是一种完全集成的解决方案,用于从单细胞和多电池太阳能源收集能量。 该MAX20361包括一个超低静态电流(360nA)升压转换器,能够从输入电压低到225MV启动。 为了最大限度地利用从源中提取的功率,MAX20361实现了一种专有的最大功率点跟踪(MPPT)技术,该技术允许从可用输入功率的15μW到300mW以上的有效采集。 MAX20361的特点是集成充电和保护电路,是优化锂离子电池。 该装置还可用于超级电容器、薄膜电池或传统电容器充电。 该充电器具有可编程充电截止电压与阈值可编程通过一个I2 的C接口以及温度关断。 The Maxim Integrated MAX20361 Solar Harvester is available in a 12-bump, 0.4mm pitch, 1.63mm x 1.23mm wafer-level package (WLP). 特性 单电池/多电池太阳能收割机 225mV至2.5V(典型)输入电压范围 Efficient harvesting from 15μW...
发表于 10-23 19:06 8次 阅读
MAX20361AEWC+ MaximIntegratedMAX20361SingleCellMultiCellSolarHarvester

STM32WB55VGY6TR STMicroelectronics STM32双核多协议无线MCU

oelectronics STM32双核多协议无线微控制器 (MCU) 是一款超低功耗 2.4GHz MCU片上系统 (SoC)。STM32WB支持Bluetooth/BLE 5.0以及IEEE 802.15.4通信协议(在单一和并行模式下),满足各种物联网应用的需求。STM32无线MCU基于超低功耗STM32L4 MCU,它具有丰富灵活的外设集,设计用于缩短开发时间、降低开发成本、延长应用电池寿命以及激发创新。 STM32无线MCU的双核架构支持实时执行应用程序代码和网络处理任务。因此,开发人员可确保出色的最终用户体验,同时也能灵活地优化系统资源、功耗和材料成本。 Arm...
发表于 10-23 19:06 11次 阅读
STM32WB55VGY6TR STMicroelectronics STM32双核多协议无线MCU

NTP53321G0JTZ NXP Semiconductors NTP5312和NTP5332 NTAG® 5链路

miconductors NTP5312和NTP5332 NTAG® 5链路IC以面向未来的方式在设备和云端之间建立安全、基于标准的链路,为传感器供电以及满足其需求。符合NFC Forum协议的非接触式NTAG 5 IC的工作频率为13.56MHz,可由支持NFC的器件在近距离内读取和写入,以及由支持ISO/IEC 15693的工业读卡器在较长距离内读取。 通过NTP5312,配备传感器的系统的设计人员能够通过可配置为脉冲宽度调制器 (PWM) 或通用I/O (GPIO) 的有线主机接口添加一个NFC接口。NTP5332还具有I2C主器件特性以及AES相互身份验证功能。 NTAG 5链...
发表于 10-23 19:06 6次 阅读
NTP53321G0JTZ NXP Semiconductors NTP5312和NTP5332 NTAG® 5链路

T5818 TDKInvenSenseT5818多模数字MEM麦克风

venSense T5818多模数字MEM麦克风具有1.65V至1.98V电源电压范围、9µA睡眠模式电流以及3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装。T5818是一款脉冲密度调制 (PDM) 麦克风,具有107dB至590µA动态范围,可在非常安静到非常吵的环境中实现出色的声学性能。数字接口允许利用单一时钟在一条数据线上对两个麦克风的PDM输出进行时间复用处理。TDK InvenSense T5818麦克风非常适合用于智能手机、麦克风阵列、平板电脑和相机。 特性 3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装 扩展频率响应:40Hz至>20kHz 睡眠模式:9µA 四阶Σ-Δ调制器 数字脉冲密度调制 (PDM) 输出 兼容无锡/铅和无铅焊接工艺...
发表于 10-23 16:06 6次 阅读
T5818 TDKInvenSenseT5818多模数字MEM麦克风

MAX22702EASA+ Maxim Integrated MAX22700–MAX22702隔离式栅极驱动器

MAX22700–MAX22702隔离式栅极驱动器是一系列单通道隔离式栅极驱动器,具有300kV/μs(典型值)的超高共模瞬态抗扰度 (CMTI)。该器件设计用于驱动各种逆变器或电机控制应用中的碳化硅 (SiC) 或氮化镓 (GaN) 晶体管。所有器件均采用Maxim的专有工艺技术,集成了数字电流隔离功能。该器件提供具有各种输出选项的型号,包括栅极驱动器公共引脚GNDB (MAX22700)、米勒钳位 (MAX22701) 和可调欠压锁定UVLO (MAX22702)。另外还提供差分(D型)或单端(E型)输入型号。这些器件在电源域不同的电路间传输数字信号。该系列中所有器件均具有隔离功能,耐压等级为3kV/分钟。 所有器件均支持20ns的最小脉冲宽度,最大脉冲宽度失真为2ns。+25°C环境温度下的零件间传播延迟在2ns(最大值)Ð...
发表于 10-23 15:06 6次 阅读
MAX22702EASA+ Maxim Integrated MAX22700–MAX22702隔离式栅极驱动器

据说这道电路面试题难住大部分工程师,赶紧看看!

本文所选电路图为一家公司面试出的题,这道题本身并不太难,不过却能刷掉大部分不能胜任岗位的面试人员,大家赶紧看看吧。 电...
发表于 10-23 09:13 309次 阅读
据说这道电路面试题难住大部分工程师,赶紧看看!

如何选择正确的Cortex-M处理器?

        本文将通过比较Cortex-M系列处理器之间的产品特性,告诉你如何根据产品应用选择正确...
发表于 10-22 08:16 0次 阅读
如何选择正确的Cortex-M处理器?

ISL6565A、ISL6565B控制微处理器

ISL6565A、ISL6565B控制微处理器核心驱动高达3个同步整流的电压调节并联降压通道。多相buck变换器体系结构使用交织定时来...
发表于 10-19 15:56 0次 阅读
ISL6565A、ISL6565B控制微处理器

350MHz高性能Blackfin处理器核心ADSP-BF535

350MHz高性能Blackfin处理器核心;两个16位mac,两个40位alu,一个40位移位器,四个8位视频alu和两个40位累加器;类似RISC...
发表于 10-15 17:59 0次 阅读
350MHz高性能Blackfin处理器核心ADSP-BF535

ADSP-21467/ADSP-21469是SHARC处理器

摘要 高性能32位/40位浮点处理器;为高性能音频处理而优化;单指令、多数据(SIMD)计算建筑学;5兆片上RAM,4兆片上RO...
发表于 10-12 17:17 202次 阅读
ADSP-21467/ADSP-21469是SHARC处理器

求问:芯片设计厂商一般营收情况怎么样?怎样找到客户的呢?

各位大佬好! 行研新人求问:半导体行业协会说中国现在有1700多家设计厂商了,像海思这种老大就不说了,中小芯片设计厂商一般的...
发表于 09-30 17:25 202次 阅读
求问:芯片设计厂商一般营收情况怎么样?怎样找到客户的呢?

IGBT失效的原因与IGBT保护方法分析

IGBT的使用方法 IGBT绝缘栅双极型晶体管是一种典型的双极MOS复合型功率器件。它结合功率MOSFET的工艺技术,...
发表于 09-29 17:08 154次 阅读
IGBT失效的原因与IGBT保护方法分析

运算放大器的体系结构和设计技术

半导体制造商生产各种运算放大器IC。一些针对高速进行了优化,其他针对高精度进行了优化;一些使用双极结型晶体管,另一些使用...
发表于 09-23 09:49 505次 阅读
运算放大器的体系结构和设计技术

半导体器件物理

半导体器件物理(胡正明)
发表于 09-22 19:57 101次 阅读
半导体器件物理

最高性能的Arm Cortex-R处理器,会领导计算型存储的未来吗?

Arm 今日宣布推出 Arm Cortex-R82,是 Arm 第一颗 64 位、支持 Linux 操作系统的 Cortex-R 处理器,该实时处理器可就...
发表于 09-16 11:02 202次 阅读
最高性能的Arm Cortex-R处理器,会领导计算型存储的未来吗?

STEC01 STEC01地面道路安全开关与可编程定时器

〜5 V 12毫欧(典型值)的输入电压范围。 N沟道场效应晶体管 - [R DS(ON) 7的连续电流能力 PWM控制从4 Hz至5千赫兹信号,用30%至100 %的占空比 30μA电池供电电流 2个可编程定时器T1,T3 1固定定时器T2 输入欠压锁定 VFQFPN 3x3x0.9 16L,0.5mm的间距封装 在STEC01是集成可编程的12毫欧功率由基于定时器的电路管理的交换机。
发表于 05-20 23:05 30次 阅读
STEC01 STEC01地面道路安全开关与可编程定时器

2ST15300 2ST15300抗辐射300V 5所述的NPN晶体管

100拉德(Si)的低剂量率 线性增益特性 2ST15300是一个硅平面介质电压NPN晶体管封装在SMD.5。
发表于 05-20 11:05 48次 阅读
2ST15300 2ST15300抗辐射300V 5所述的NPN晶体管

2N2484HR 2N2484HR高可靠NPN双极晶体管60 V 0.05甲

增益特性 密封封装 ESCC合格 欧洲优选零件清单 - EPPL 在2N2484HR是硅平面外延NPN晶体管专门为航天高可靠的应用而设计和容纳在密封封装。它符合ESCC 5000资格标准。它是ESCC根据5201-001规格合格。在此数据表和ESCC之间发生冲突的情况下,详细规格,后者占据上风。
发表于 05-20 11:05 50次 阅读
2N2484HR 2N2484HR高可靠NPN双极晶体管60 V 0.05甲