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台积电5nm晶圆预估价接近17000美元
电子网2020-09-21 15:49:30LED屏网
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  台积电新发的5nm制造工艺在每片晶圆上显得特别昂贵,作为新晶圆,晶体密度使其特别适合具有高晶体管数量的芯片。随着新制造技术的出现,由于节点需要的资金不断增多,晶圆价格都会上涨。
 
  半导体博客作者RetiredEngineer发布了一张表格,其中列出了台积电在2020年每个节点的假想芯片销售价格。
 
  该模型基于假想的5nm芯片,该芯片大小为Nvidia P100 GPU(610平方毫米,907亿个晶体管,强度为148.2MTr/mm2)。就每个图案化的300毫米晶圆的晶圆代工销售价格而言,该模型考虑了诸如CapEx,能耗,折旧,组装,测试和封装成本,晶圆代工营业利润率以及其他一些因素。
 
  同时,每个芯片的代工厂销售价格还包括设计成本,但是这个数字因公司而异,并且因节点而异(即,不同公司的610平方毫米的5nm设计成本不同,并且610平方毫米芯片的实现方式也有所不同)由于设计规则和IP的不同,每个节点之间也是如此,因此应谨慎对待。
 
  据估计,台积电使用N5技术处理的300mm晶圆售价约为16,988美元。相比之下,这家全球最大的半导体合同制造商对使用其N7节点图案化的300mm晶圆的价格约为9,346美元,对于使用16nm或12nm技术制造的300mm晶圆的价格为3,984美元。
 
  有许多因素使台积电的N5节点如今使用起来如此昂贵。首先,台积电在几个月前开始生产5nm芯片,其晶圆厂及其使用的设备尚未贬值;其次,N5在很大程度上依赖于极紫外光刻技术的使用,并且最多可以在14层上使用。
 
  根据ASML的说法,每月每个大约45,000个晶圆的开始,一个EUV层就需要一个Twinscan NXE步进扫描系统。据信,每个EUV光刻机的成本约为1.2亿美元,而且这些扫描仪的运行成本也相当高。鉴于台积电的规模,其N5技术需要大量此类光刻机。因此,台积电要折旧N5所用的晶圆厂和设备将花费一些时间。
 
  但是,即使按当前成本计算,由于其高晶体管密度和性能,对于高度复杂的芯片制造商来说,使用台积电的领先工艺也很有意义。根据提供的数字,使用N5制造610平方毫米芯片的成本为238美元,而使用N7生产相同芯片的成本为233美元。
 
  在16/12nm节点上,同一处理器将大得多,制造成本为331美元。与N7相比,在N5时,芯片不仅会相对较小(更精确地说为610平方毫米),而且在给定功率下运行速度也会快15%,在给定频率下功耗也会减少30%。
 
  台积电(TSMC)表示,其N5的寿命同时具有比N7更低的缺陷密度,因此芯片设计人员可以预期,最终基于N5的芯片的产量通常会高于基于N7的IC。
 
  考虑到N5用EUV单图案替代DUV多图案的事实,后者是值得期待的。
 
  由于台湾巨头未曾确认过实际数据,因此在节点比较时,需要注意数据不一定为100%正确。
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