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台积电早期 5nm 测试芯片良率 80% HVM (二)

2020.9.29

通常情况下,芯片制造商会首先咋移动处理器上小试牛刀,以分摊新工艺的高昂成本吗,比如基于 7nm EUV 的麒麟 990 5G SoC(面积接近 110 平方毫米)。尽管 AMD Zen 2 芯片看起来很大,但并非所有组件都采用 EUV 工艺生产。不过展望未来,它也更适合迁移至 5nm EUV 。

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在台积电试产的 CPU 和 GPU 芯片中,眼尖的网友,应该可以看出一些端倪,比如通过芯片可以达成的频率来逆推良率。在 TSMC 公布的数据中,CPU 可在 0.7 V 电压下实现 1.5GHz 主频,并在 1.2 V 电压下达成 3.25 GHz 频率。
至于 GPU,图中显示可在 0.65 V 时实现 0.66 GHz 频率,并在 1.2V 电压下提升至 1.43 GHz 。

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对于未来的芯片来说,支持多种通信技术,也是一项重要的能力。因此在测试芯片中,TSMC 还介绍了高速 PAM-4 收发器。此前,我们已在其它地方见到过 112 Gb / s 的收发器。而 TSMC 能够以 0.76 pJ / bit 的能源效率,达成同样是速率。
若进一步推动带宽,TSMC 还可在肉眼可见的公差范围内取得 130 Gb / s 的成绩,且此时能效为 0.96 pJ / bit 。(对 PCIe 6.0 等新技术来说是好事)

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为了改进越来越复杂的 EUV 工艺,TSMC 在基于 193 nm 的 ArF 浸没式光刻技术上花费了很多心思。曾经 28nm 制程的 30~40 道掩膜,现已在 14 / 10nm 上增加到了 70 道。有报道称,一些领先的工艺,甚至超过了 100 道掩膜。好消息是,TSMC 在文中表示,其将在 10 曾以上的设计中广泛使用精简掩膜的新技术。

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在 IEDM 上,TSMC 还描述了七种不同的晶体管供客户挑选,包括高端的 eVT 和低端的 SVT-LL,uLVT、LVT 和 SVT(这三种都是低泄漏 / LL 的衍生版本),以及从 uLVT 大幅跳跃到的 eLVT 。


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