本週，臺積電舉辦了 2021 年技術研討會，分享其先進邏輯技術、特殊技術、3DFabric 先進封裝與晶片堆疊等方面的最新進展，由於疫情尚未平復，臺積電依然沿用去年的線上模式舉辦這次論壇。

“數字化轉型為半導體行業開闢了一個充滿機遇的新世界，我們的全球技術研討會強調了我們增強和擴充套件技術組合的許多方法，以釋放客戶的創新，”臺積電 CEO 魏哲家在大會上說道。

5nm 家族添新成員，解決汽車計算需求

臺積電將其領先的工藝節點分為三個產品家族：7nm、5nm 和即將推出的 3nn 工藝節點，正如許多人在過去幾年中注意到的那樣，臺積電自 2018 年推出 7nm 節點並實現大規模量產後，在晶片製造領域超越競爭對手取得領先地位，到今天也還是如此。

迄今為止，臺積電 7nm 晶片出貨已超過 10 億顆，已經被納入越來越成熟的工藝。且隨著許多客戶遷移到更先進的工藝節點，7nm 產能增速放緩，預計 2021 年產能僅增加 14%，與曾經 16nm 工藝系列產能進展類似。與之對應的，目前代工廠主要專注於 5nm 和即將推出的 3nm 晶片產品。臺積電 5nm 工藝節點自 2020 年開始量產，為數以億計的 SoC 提供動力，一方面越來越多的公司設計更多 5nm 產品，另一方面臺積電擁有全球大約 50% 的 EUV 半導體裝置，因此臺積電 5nm 進展十分順利，更是在此次技術研討會上又添新成員 ——N5A。

臺積電官方介紹，N5A 工藝旨在應對當今對計算能力需求不斷增加的汽車應用，例如支援 AI 輔助駕駛和座艙數字化，N5A 將當今超級計算機中所使用的技術引入汽車，在滿足 AEC-Q100 2 級以及其他汽車安全和質量標準的可靠性要求的同時，滿足 N5 的效能、功率和邏輯密度。

由於有臺積電汽車設計平臺的支援，N5A 計劃於 2022 年第三季度上市。

3nm 明年量產，5G 射頻將升級到 6nm

臺積電也透露了其 4nm 和 3nm 的最新進展。採用與 N5 幾乎近相同設計法則的 4nm 加強版在效能、功耗和集體管密度上均進一步提升，通過邏輯的光學微縮、標準單元庫的改進和設計規則的推動，N4 的電晶體密度較 N5 提升 6%。臺積電還聲稱，N4 自 2020 年技術研討會上宣佈以來進展順利，預計 2021 年第三季度風險量產。

3nm 方面，依靠業經驗證的 FinFET 電晶體架構，得以實現最佳效能、功耗和成本效益，與 N5 相比，臺積電 N3 效能提升 15%、功耗降低 30%、邏輯密度增加 70%，有望在 2022 年下半年開始量產，同時成為世界上最先進的晶片製造技術。

擁有龐大市場的手機 SoC 製程的更新換代已不足為奇，如今 5nm 已經成為旗艦手機的標配，隨著臺積電 3nm 開始量產，可以預測各家手機廠商的旗艦手機 SoC 也將更新至 3nm。不過射頻晶片沒有像手機 SoC 製程一樣頻繁升級，依然使用 16nm 左右製程，但這一局面可能會在未來有所改變。

與 4G 相比，5G 智慧手機需要更大的芯片面積、消耗更多的電量才能提供更高的無線傳輸速率，支援 5G 的晶片整合很多功能和元件，尺寸變大且與電池競爭空間。因此，本次研討會上，臺積電首次推出 N6RF 工藝，將其先進的邏輯工藝的功耗、效能和麵積優勢帶到 5G 射頻（RF）和 WiFi 6、WiFi 6E 解決方案中，預計 N6RF 電晶體效能將比上一代 16nm 射頻技術高出 16% 以上。

此外，臺積電還稱，N6RF 支援低於 6GHz 和毫米波頻段的 5G 射頻收發器，降低功耗和麵積，且不會影響為消費者提供的效能、功能和電池壽命臺積電 N6RF 還將增強 WiFi 6/6E 的效能和電源效率。

持續擴充套件 3DFabric 先進封裝

臺積電還公佈了其在先進封裝方面的最新進展。

在高效能運算應用領域，臺積電將在 2021 年為其 InFO_oS 和 CoWoS 封裝解決方案提供更大的光罩尺寸，從而為小晶片和高頻寬記憶體整合提供更大的二維平面。此外，臺積電的 SoIC-CoW 預計今年完成 N7 對 N7 的驗證，並將於 2022 年在全新的全自動化晶圓廠中開始生產。

在移動應用領域，臺積電推出 InFO_B 解決方案，製造將強大的移動處理器整合在薄而緊湊的封裝中，效能增強、電源效率變高，並支援移動裝置製造商在鳳裝飾的 DEAM 堆疊。

值得注意的是，在同期舉行的 Computex 大會上，AMD 展示了其 3D 小晶片的首個應用，並稱通過與臺積電的密切合作，其 3D 小晶片技術比當前的 3D 封裝解決方案耗能更少，堆疊更靈活。AMD 同時表示，有望在 2021 年底之前開始生產具有 3D 小晶片的高階計算產品。