臺積電2nm、Intel 18A 首次工藝對決
2025-02-14 12:13:07 EETOPTechInsights發布了英特爾（Intel）和臺積電（TSMC）在國際電子器件會議（IEDM）上披露的關于其即將推出的18A（1.8納米級）和N2（2納米級）工藝技術的關鍵細節。據TechInsights稱，英特爾的18A可能提供更高的性能，而臺積電的N2可能提供更高的晶體管密度。
TechInsights的分析師認為，臺積電的N2提供了313 MTr/mm2的高密度（HD）標準單元晶體管密度，這遠遠超過了英特爾18A（238 MTr/mm2）和三星SF2/SF3P（231 MTr/mm2）的HD單元密度。雖然這些信息與18A、N2和N3的SRAM單元尺寸以及臺積電對N2和N3的預期大致一致，但有一些事項需要注意。
首先，這僅涉及HD標準單元。幾乎所有依賴前沿節點的現代高性能處理器都使用高密度（HD）、高性能（HP）和低功耗（LP）標準單元的組合，更不用說臺積電FinFlex和NanoFlex等技術的能力了。
其次，目前尚不清楚英特爾和臺積電的HP和LP標準單元如何比較。雖然可以合理地假設N2在晶體管密度上具有領先優勢，但這種優勢可能并不像HD標準單元那樣巨大。第三，在IEDM會議上提交的論文中，英特爾和臺積電都披露了其下一代18A和N2制造工藝在性能、功耗和晶體管密度方面相對于前代的優勢。然而，目前還無法將這兩種制造技術直接進行比較。
在性能方面，TechInsights認為英特爾的18A將領先于臺積電的N2和三星的SF2（前身為SF3P）。然而，TechInsights使用了一種有爭議的方法來比較即將推出的節點的性能，它使用臺積電的N16FF和三星的14納米工藝技術作為基準，然后加上兩家公司宣布的節點間性能改進來做出預測。雖然這可以作為一個估計，但可能并不完全準確。
另一方面，英特爾專注于制造高性能處理器，因此18A可能是為性能和能效而設計的，而不是為了HD晶體管密度。最終，18A支持PowerVia，這是一種背面電源傳輸網絡，使用它的芯片可能在性能和晶體管密度方面優于不支持此功能的臺積電的N2。然而，這并不意味著每個18A芯片都會使用PowerVia。
在功耗方面，TechInsights的分析師認為，基于N2的芯片將比類似的基于SF2的集成電路消耗更少的功耗，因為臺積電近年來在功耗效率方面一直領先。至于英特爾，這還有待觀察，但至少18A將在這方面提供優勢。
還有其他幾點需要注意。英特爾的18A計劃于2025年中進入量產，屆時英特爾將開始生產其Core Ultra 3系列“Panther Lake”處理器，該處理器將于今年晚些時候上市。相比之下，臺積電的N2計劃于2025年底進行大規模生產，而采用該節點的首批產品最早要到2026年年中才能上市，大眾市場產品預計將在2026年秋季推出。三星并未披露其SF2確切的高量產（HVM）時間，僅表示“2025年”，這可能意味著今年的任何時候，從第一季度到第四季度。
