台积电芯片之谜制程与良率究竟是什么让它们成为竞赛中的王牌

在芯片行业的竞争中,制程和良率是两把锋利的双刃剑,它们共同决定了一个厂商能否在市场上占据领先地位。台积电作为全球最大的晶圆制造商,其芯片为什么那么厉害,这背后隐藏着一场精心策划的技术与经济博弈。

五月初,IBM宣布2nm工艺制程取得重大突破,这一消息激发了一场新的技术竞赛。三星计划推出3nm工艺,而台积电则计划将FinFET扩展到3nm,然后迁移到2nm的纳米片FET。这一切都表明,先进制程已经成为芯片巨头之间竞争的新焦点。

然而,更高级别的制程并不仅仅代表技术上的领先性,还意味着更高性能和更低功耗。因此,对于外界而言,这些研发成果尤为引人注目。但实际上,在这一过程中,良率同样扮演着至关重要的角色。

1%的小幅提升可以带来1.5亿美元净利润,是量产成功必不可少的一环。而对于企业来说,只要产品达到85%以上就可以进入量产,但这个标准并非普遍适用,每家公司都有自己的认定标准。此外,不同产品对良率要求也不同,比如手机等消费级产品需要较高良率,而汽车或航空等领域可能会做出特殊改进,以确保质量。

虽然较低的良率可能影响最终成品,但它与产品合格率有所区别。在制造流程中,一系列不确定因素会导致一定比例的芯片无法达到标准,因此良率反映的是这些合格芯片所占比重。另一方面,封装测试阶段则决定了最终交付给客户的是哪些品质优异、符合标准的大批量商品。

提高 良率不仅关系到成本,也直接影响到每颗正常芯片分摊到的成本。如果我们从经济角度看待摩尔定律,它实际上是一种延续,即通过降低成本实现更好的产品。这一点体现在超越摩尔定律(More than Moore)的概念下,即除了晶体管微缩之外,还包括优化电路设计、系统算法以及异构集成等方式以进一步提升性能。

然而,将提升 良率视作摩尔定律延伸前提是,它并不直接决定晶圆厂是否进入下一代工艺研发新轮次。事实上,大部分智能应用场景所需的心脏——即大多数智能设备使用的心理处理器——并不需要5nm以下甚至28nm以上工艺节点,从性价比来看根本不需要花费几亿美金开发先进制程。但尽管如此,在产业链发展和国家安全面临挑战时,对于保持技术领导地位进行持续投入仍然必要,因为半导体是一个赢家通吃市场,如今任何落后都只能走向绝境。

总结而言,当我们探讨台积电如何创造出如此卓越的地球尺度,我们必须承认这背后的故事既复杂又充满挑战:既涉及精密工程学,又涉及深刻的人类需求。在这一切背景下,那么何谓“真正”的胜利?答案似乎藏于数字之中,却又透过数据讲述了人类对未来无尽渴望的一个真实故事。

标签: 机器人

猜你喜欢