台積電推WoW工藝,用3D NAND的方式做GPU
日前,在美國加州 Santa Clara 舉行的第 24 屆年度技術研討會上,台積電宣布推出晶圓堆棧( Wafer-on-Wafer,簡稱 WoW )的技術。藉由這樣的技術,GPU業者包括英偉達(Nvidia)及AMD都將會受惠,他們不再需要通過增加晶元物理尺寸,或縮小製造工藝來達到提升產品性能的目的。
另外,台積電還同時宣布與Cadence合作,將通過Cadence的 EDA 軟體與IP,來生產 5 納米或 7 納米工藝的移動晶元。
台積電錶示,由於晶圓上的平面空間有限。因此,透過 WoW 技術可以透過硅通孔(TSV)互連,將多層邏輯運算單元以立體方式堆棧在一起,架構出高速、低延遲互連性能。而這樣的生產方式早就運用在 DRAM 及 3D NAND Flash 等內存的生產技術上,但是用在邏輯運算單元的量產上,卻還是首次。
雖然,台積電提出 WoW 技術,但是工藝的成熟度卻在量產的過程中扮演著重要的角色。WoW現在最大的問題就是晶圓產量,當它們被粘合在一起時,如果有一個晶圓壞了,那麼即使其他兩個晶圓都沒有問題,它們也算是不良品。這意味著該工藝需要在具有高成品率的生產節點上使用,例如台積電的16納米或10納米工藝,以降低成本,並進行初步推廣。
不過,台積電的目標是把WoW用在未來的7納米和5納米製造工藝。
隨著先進工藝技術的成熟和良率的提高,未來GPU製造商可以利用 WoW 技術,將兩個或以上功能齊全的GPU堆棧放到一張顯卡上,而不是使用兩張顯卡進行雙系統的運算。如此不但能節省成本,而且還有體積更小、效能更佳、而且更加節能的優點。
另外,在會議上,台積電還宣布了一款採用極紫外線 (EUV) 光刻技術的新 7 納米 + 的工藝,預計將在在 2019 年上半年量產,並且屆時也有望開始 5 納米工藝的風險生產。
事實上,早在 2018 年 1月 份,台積電就開始投資超過新台幣 7,000 億元,在南科建設一座全新的 5 納米 12 吋晶圓廠,預計將於 2020 年開始量產。至於,2018 年下半年開始,將可以期待透過 7 納米工藝所生產行動晶元、處理器和繪圖晶元,藉由他們比上一代產品更優異的性能和功率特性,為現代產品帶來更突破性的發展與優勢。
本文綜合自Technews、PIMAX報道
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