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[新聞]
台積電狠甩英特爾、三星原因曝 全靠這「黑科技」
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#1 : 2024-10-25 07:12 PM
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AI點燃半導體技術創新競賽,隨著埃米(angstorm)世代到來,為了讓晶圓內容納更多電晶體,把電源從正面翻到背後的「晶背供電」(BSPDN)技術,已成兵家必爭之地。媒體調查,該技術得透過晶圓減薄及奈米矽穿孔(nTSV)等方式實現,而台廠正聯袂助攻護國神山力甩英特爾、三星2強,包括鑽石碟研磨耗材商中砂、原子層沉積(ALD)薄膜製程設備廠天虹、半導體檢測分析廠商汎銓等都積極做好準備,助力台積電鞏固先進製程全球領導地位。
被喻為「全球半導體研發大腦」的比利時微電子研究中心(imec),為了慶祝成立40週年,在今年9月的半導體展(Semicom 2024)舉辦大型論壇,找來台積電背書,大談研發商化成果;只見台積電技術研究副總曹敏在台上操著流利的英文,細數一路領先的關鍵製程如FinFET、EUV、Nano-sheet,都有imec參與其中。話鋒一轉,曹敏用自豪的語氣說:「台積電預計於2026年量產的一六埃米(A16)所導入的晶背供電,將為AI晶片帶來劃時代突破。」
護國神山的研發大將豪語一出,立刻讓外界好奇,晶背供電究竟有何獨特之處?台積電為何要強力布局?「我在應材(Applied)時,晶背供電早就熱鬧地展開研究。」談起晶背供電的崛起,在美國應用材料公司待了17年、2016年才加入天虹擔任執行長的易錦良告訴媒體,晶背供電技術雖由imec於2019年首度對外發表,但設計概念其實更早就有,並非橫空出世。
接著易錦良指著電晶體的剖面設計圖解釋:「現今的邏輯晶片,上面都堆疊好幾十層的導線(Metal),這些導線包含信號跟電源,隨著晶片不斷縮小,導線越來越擁擠,容易互相干擾影響傳輸、增加損耗。」他表示,晶背供電就是打破過去傳統,把電源與訊號有效分類,電源移到背後,也能拉出空間放更多電晶體,等於追上摩爾定律。
「與正面相比,晶背供電另個好處就是電壓下降(IR Drop)減少,壓降一少就能減少漏電,就更省電。」汎銓科技營運長廖永順向媒體指出,AI非常耗電,現在設計晶片,追求的不只是效能與速度,更重要的是要比省電,也讓這項技術的重要性大為提高。
何以早就問世的晶背供電,一直到近期更受矚目?DIGITIMES分析師陳澤嘉向媒體提出觀察指出,今年2月,台積電北美技術論壇,首次公開A16先進製程的節點,正式宣告台積電也準備進入埃米(A)(奈米的10/1)世代,「同時,台積也宣布以超級電軌(SPR:Super Power Rail)作為A16晶背供電的解決方案,我認為,晶背供電將是埃米製程下的新致勝武器。」他說。
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