台積電擴産特殊工藝,爲HBM4做好准備

芯有芯的小事 2024-05-18 22:02:45

在 HBM4 內存帶來的幾個主要變化中,最直接的變化之一是內存接口的絕對寬度。隨著第四代內存標准從已經很寬的 1024 位接口轉向超寬的 2048 位接口,HBM4 內存堆棧將不再像往常一樣工作;芯片制造商將需要采用比現在更先進的封裝方法來容納更寬的內存。

台積電特殊工藝産能擴産50%

隨著德國和日本的新工廠全部建成,以及中國産能的擴張,台積電計劃到 2027 年將其特種技術産能擴大 50%。該公司在歐洲技術研討會上透露本周,台積電預計不僅需要轉換現有産能以滿足特殊工藝的需求,甚至還需要爲此目的建造新的(綠地)晶圓廠空間。這一需求的主要驅動力之一將是台積電的下一個專用節點:N4e,一個 4 納米級超低功耗生産節點。

“過去,我們總是對即將建成的晶圓廠進行審查階段,但在台積電很長一段時間以來,我們第一次開始建設綠地晶圓廠,以滿足未來的專業技術要求,”台積電業務發展和海外運營辦公室高級副總裁Kevin Zhang博士出席活動時候說。“在未來四到五年內,我們的專業産能實際上將增長 1.5 倍。通過這樣做,我們實際上擴大了制造網絡的覆蓋範圍,以提高整個晶圓廠供應鏈的彈性。”

除了 N5 和 N3E 等著名的主要邏輯節點之外,台積電還爲功率半導體、混合模擬 I/O 和超低功耗應用(例如物聯網)等應用提供一套專用節點。這些通常基于該公司的落後制造工藝,但無論底層技術如何,這些節點的容量需求都隨著台積電主要邏輯節點的需求而增長。所有這些都要求台積電重新評估他們如何規劃其專業節點的容量。

台積電近年來的擴張戰略追求幾個目標。其中之一是在台灣以外建立新的晶圓廠;另一個是普遍擴大産能,以滿足未來對所有類型工藝技術的需求——這就是該公司正在建設專業節點産能的原因。

目前,台積電最先進的專用節點是N6e,是N7/N6的變體,支持0.4V至0.9V之間的工作電壓。對于 N4e,台積電正在考慮低于 0.4V 的電壓。盡管目前台積電並未透露太多計劃節點的技術細節;考慮到該公司在這裏的曆史,我們預計一旦新流程准備就緒,他們明年將有更多的話題可以討論。

HBM 4,迎來革命性改變

HBM 的當前 1024 位內存接口被設計爲寬但慢的內存技術,具有以相對適中的時鍾速度運行的超寬接口,已成爲該技術的一個決定性特征。與此同時,爲了不斷提高內存帶寬,其適度的時鍾速度變得越來越不那麽適度。到目前爲止,這種方法一直有效,但隨著時鍾速度的提高,高度並行內存面臨著與 GDDR 和其他高度串行內存技術相同的信號完整性和能效問題的風險。

因此,對于下一代技術,組織者正在考慮再次加寬,將 HBM內存接口的寬度進一步擴展至 2048 位。而且,出于多種技術原因,他們打算再不增加 HBM 內存堆棧占用空間的情況下實現這一目標,從而實質上使下一代 HBM 內存的互連密度加倍。最終結果將是一種具有比當今 HBM 更寬的內存總線的內存技術,爲內存和設備供應商提供了進一步提高帶寬而無需進一步提高時鍾速度的空間。

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