電子發(fā)燒友網(wǎng)（文/黃山明）12月18日，據(jù)海外媒體報(bào)道，隨著臺(tái)積電5nm工藝在今年一季度大規(guī)模量產(chǎn)，并為蘋(píng)果等企業(yè)進(jìn)行代工后，下一步臺(tái)積電將把目光轉(zhuǎn)向更為先進(jìn)的3nm工藝，而相關(guān)廠房已經(jīng)在11月份就已建成。

其實(shí)早在8月份，臺(tái)積電就已經(jīng)公布了自己第一代3nm工藝的生產(chǎn)計(jì)劃，將在2021年進(jìn)入到風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)、2022年開(kāi)始量產(chǎn)。相較于5nm N5工藝，相同功耗下，臺(tái)積電3nm N3性能將提升10-15%，而在相同性能下，N3功耗可降低25-30%。此外，N3的邏輯密度、SRAM密度、模擬密度分別為N5的1.7倍、1.2倍、1.1倍。

但就像N5有N5P技術(shù)一樣，N3同樣有第二代N3P工藝，據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，臺(tái)積電宣布他們的3nm Plus工藝將于2023年推出，但并未具體透露是在上半年還是下半年。

蘋(píng)果將成為臺(tái)積電N3P的首發(fā)客戶(hù)，按照蘋(píng)果A系列芯片發(fā)布時(shí)間預(yù)計(jì)，蘋(píng)果將在2023年推出iPhone 15，其中采用N3P工藝制作的A17芯片，這也將成為N3P工藝的首款產(chǎn)品。

雖然臺(tái)積電并沒(méi)有透露N3P工藝相比N3到底有哪些區(qū)別，但從過(guò)去技術(shù)升級(jí)的常規(guī)路徑來(lái)看，大概率會(huì)有更高的晶體管密度、更低的功耗以及更高的運(yùn)行頻率。

此前有業(yè)內(nèi)人士推測(cè)，臺(tái)積電的第二代3nm工藝將放棄FinFET 晶體管工藝，轉(zhuǎn)向GAA環(huán)繞柵晶體管。因?yàn)樵谛酒瞥淘叫〉那闆r下，可能發(fā)生兩種情況，一種是短溝道效應(yīng)，第二個(gè)則是量子隧穿，GAA技術(shù)能夠有效的抑制短溝道效應(yīng)。

而在2nm工藝上，臺(tái)積電在前段時(shí)間已經(jīng)傳來(lái)消息，由于工藝上取得重大突破導(dǎo)致，研發(fā)進(jìn)度提前，業(yè)界也看好臺(tái)積電在2023年下半年風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)良率能夠達(dá)到90%，2024年正式量產(chǎn)。而臺(tái)積電的2nm工藝將采用全新的多橋通道場(chǎng)效電晶體（MBCFET）架構(gòu)。

MBCFET技術(shù)能夠解決由于制程萎縮所產(chǎn)生的電流控制漏電的物理極限問(wèn)題，不過(guò)從原理上來(lái)看，MBCFET同樣可以看做是一種GAA，不過(guò)由于設(shè)計(jì)不同，GAA采用的是納米線，而MBCFET采用的是板片狀結(jié)構(gòu)多路橋接鰭片。此外，GAA還有六角形截面納米線與納米環(huán)的設(shè)計(jì)形式。

雖然GAA能夠帶來(lái)性能的提升和功耗的降低，但其成本顯然也不容小覷。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IBS的數(shù)據(jù)顯示，28nm工藝的成本在0.629億美元左右，而5nm工藝價(jià)格暴漲至4.76億美元，因此如果臺(tái)積電N3P采用GAA技術(shù)，其成本將超過(guò)5億美元。

從臺(tái)積電工藝量產(chǎn)的時(shí)間間隔來(lái)看，3nm Plus工藝將在2023年正式推出，與7nm到5nm工藝的時(shí)間間隔基本一致。而7nm與5nm工藝的第二代技術(shù)都是在第一代工藝量產(chǎn)的后一年推出。據(jù)臺(tái)積電總裁魏哲家此前的公開(kāi)演講顯示，臺(tái)積電制程每前進(jìn)一個(gè)世代，客戶(hù)的產(chǎn)品速度效能提升30%- 40%，功耗可以降低20%-30%。