台積電在2020年7月份創下了一個傲人的里程碑–採用7奈米(7nm)製程生產出第10億顆的良好裸晶(good die);用白話來說,代表生產了10億個功能完備且無缺陷的7奈米晶片。
10億個7奈米晶片=13個紐約曼哈頓街道區塊的面積,對於2018年4月才進入量產的製程技術而言,這是一項了不起的成就。從那時起,我們已經以7奈米製程技術為數十家客戶的100多種產品製造晶片,產出的晶片面積足以覆蓋超過13個曼哈頓街道區塊,而每個晶片當中有超過10億個電晶體,真正達到百萬兆等級,或者是超過10的18次方(one quintillion)個7奈米電晶體。
關鍵因素:「熟能生巧」,在大規模且高效率的製造技術之下,快速生產大量良好晶片,對於提高品質和可靠性也至關重要,而生產中獲得的學習則可以促進製程技術更上一層樓。
台積電7奈米製程大量生產的速度比之前任何的製程更快。與任何其他技能一樣,晶片的生產同樣也是「熟能生巧」。生產的晶片越多,學到的就越多,例如,哪裏可能發生缺陷,或者新材料或設備在哪裡可能會導致始料未及的結果,而你也會有更多的機會來學習解決這些問題並優化製程。
做為第一家量產7奈米製程技術的專業積體電路製造服務廠商,台積電比其他任何半導體製造商擁有更多的時間和晶圓來提高我們的品質和良率,在設備中部署了大量的感測器,以確保能夠收集到每一個有用的數據,並且使用人工智慧和機器學習將這些數據轉化為知識與智慧,以改善我們的製程,不浪累任何一個學習的機會。
汽車行業一直以來都對品質有最高的要求,因為行車安全是第一要務,現在也要求採用先進製程來支持先進駕駛輔助系統(ADAS)和自動駕駛所需的複雜運算。在2019年已將嚴格的汽車品質系統部署至7奈米製程之中,成功地幫助汽車行業取得台積電當時最先進的製程技術。
對於台積電而言,7奈米製程技術的推出代表了一個的重要時刻,成為歷史上首次能將最先進的邏輯製程作為開放平台提供給半導體產業的所有設計人員。如今,在生產出10億個良好裸晶之後,可以看到各種不同應用類型的晶片設計人員都迫不及待地要運用這項最先進的技術。
智慧型手機的推出帶動了更多的需求,因為它將最先進的晶片放入了數億消費者的口袋,但是現在隨著雲端運算和人工智慧的興起,這類的應用比以往任何時候都還要更多。台積電的7奈米製程技術不僅適用於PC、平板電腦和智慧型手機,還適用於資料中心和汽車當中,並且能為AI執行複雜的訓練和推理。隨著5G基礎建設的部署帶來可以快速傳送大量數據的穩定網路,對處理這些數據的先進晶片需求只會越來越大。
因此,對於台積電而言,這就是10億個良好裸晶的含義:它代表著台積電對於製程的精益求精、以及滿足人們對先進製程所生產而來的優質產品的消費需求,也期待看到更多激動人心的創新產品產生。