台积电推出n2制造技术，芯片密度提高约1.1倍台湾积体电路制造公司今天在

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台湾积体电路制造公司今天在2022年台积电技术研讨会上正式推出了其N2（2nm级）制造技术，这是其首个将使用栅极全能场效应晶体管（GAAFET）的节点。新的制造工艺将提供全面的性能和功率优势，但当涉及到晶体管密度时，它在2025年上线时几乎不会给人留下深刻的印象。
作为一个全新的工艺技术平台，台积电的N2带来了两项重要的创新：纳米片晶体管（台积电称之为GAAFET）和背面电源轨，它们都服务于提高节点每瓦性能特性的相同目标。 GAA纳米片晶体管具有四面被栅极包围的通道，这减少了泄漏;此外，可以加宽其通道以增加驱动电流并提高性能，或缩小以最大限度地降低功耗和成本。为了给这些纳米片晶体管提供足够的功率，现在浪费任何功率，台积电的N2使用背面功率传输，代工厂认为这是对抗后端（BEOL）电阻的最佳解决方案之一。

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事实上，在性能和功耗方面，台积电基于纳米片的N2节点在相同的功耗和复杂性下的性能可以提高10%至15% ，与台积电的N3E相比，在相同的频率和晶体管数量下功耗可降低25%至30% 。然而，与N3E相比，新节点仅将芯片密度提高了约1.1倍。

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一般来说，台积电的N3确实提供了全节点性能提升和功耗降低。但在密度方面，新技术很难给人留下深刻的印象。例如，台积电的N3E节点提供比N5高出1.3倍的芯片密度，这是一个实质性的提升。为了公正起见，我们需要注意的是，台积电在其2022年技术研讨会上发表的材料中使用了一些复杂的“芯片密度”指标来描述N3E和N2上的晶体管密度。芯片密度基本上描述了由50%逻辑， 30%SRAM和20%模拟电路组成的假设芯片。现代设计非常注重SRAM ，但SRAM几乎无法扩展，就像模拟电路一样。因此，与N3EIC相比，具有50%不缩放电路的N2芯片将表现出平庸的可扩展性。如果与N3S（N3的晶体管密度优化版本）相比，结果可能更不令人印象深刻。
【台积电推出n2制造技术，芯片密度提高约1.1倍】台积电将其N2定位为各种应用，包括移动SoC ，高性能CPU和GPU 。在N2平台的功能中（除了GAA纳米片晶体管和背面电源轨之外），世界排名第一的代工厂提到了“小芯片集成” ，这可能意味着许多将使用N2的应用也将使用多小芯片封装来优化性能和成本。

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据报道，台积电将在2025年下半年开始使用其N2节点大批量生产芯片，因此考虑到当代半导体生产周期有多长，预计商用2nm芯片将在2025年底或2026年上市。当然，在此之前和2026年，台积电将提供各种N3（3nm级）节点，但这是另一回事。