台积电在本周的财报电话会上公布了下一代A14(1.4nm级)制程技术的最新进展,显示其开发速度显著快于同阶段的N2工艺。首席执行官魏哲家表示,内部产品级测试载具的器件性能和256Mb SRAM良率均已达到接近90%的水平,标志着该节点在量产前约两年半的时间里已进入高度成熟阶段。
就在今年4月,台积电披露A14实现了超过85%的目标晶体管性能和超过80%的SRAM良率。短短三个月后,这两项关键指标双双逼近90%——器件性能提升约5个百分点,SRAM良率提升近10个百分点。作为对比,N2在2023年4月时仅展示出超过80%的器件性能和超过50%的SRAM良率,一年后才达到超过90%的性能和超过80%的良率。尽管不同工艺的开发轨迹不能简单类比,但数据清楚表明,A14的成熟速度远快于N2。
这一加速在很大程度上可归因于台积电在环绕栅极(GAA)纳米片晶体管领域积累的经验。N2是该公司首个采用GAA结构的节点,2023年时相关量产经验几乎为零。而A14作为台积电第二代GAA工艺,直接受益于N2在晶体管设计改进、工艺优化和制造专长上的前期积累,许多良率限制因素可能已被提前消除。
不过,需要理性看待的是,256Mb SRAM的高良率主要反映缺陷密度足够低和高度重复测试结构上的工艺均匀性,并不直接等同于商用处理器的功能良率或参数良率。但器件性能接近90%和SRAM良率接近90%的组合,在距离预计量产尚有约两年半的节点上,仍为台积电提供了重要的战略弹性——若客户设计就绪,A14有望提前启动高量产,或以优于往常的功能与参数良率开局。
客户端的信号同样积极。魏哲家透露,客户正努力提前完成A14设计的流片,这一活动目前已在推进且进度超前。更值得注意的是,尽管A14并未采用超级电源轨(Super Power Rail)背面供电技术——该技术预计要到2029年下半年的A12节点才会引入——它依然吸引了来自智能手机和AI/HPC两大领域的强烈兴趣。魏哲家用“强劲的客户兴趣与参与度”来形容当前的需求态势。
根据台积电的规划,A14将结合第二代GAA纳米片晶体管与全新的标准单元架构,相较于N2,可在相同功耗和晶体管数量下实现10%至15%的性能提升,或在相同频率和复杂度下降低25%至30%的功耗。晶体管密度方面,混合设计预计提升约20%,逻辑设计提升约23%。这些指标意味着,对于AI训练和推理芯片而言,A14将在能效比和单位面积算力上带来一次显著跃升。
A14预计于2028年下半年进入量产。当前智能手机应用处理器与AI加速器客户的双重需求提前涌入,反映出产业界对先进制程的渴求并未因摩尔定律放缓而减弱,反而在生成式AI竞赛的推动下变得更加迫切。台积电在GAA时代的第二代产品上展现出更快的爬坡速度,也为整个半导体供应链的产能规划和设备订单提供了更清晰的指向。