A16是台积电研发的1.6纳米级半导体制造工艺技术,采用背面供电架构与纳米片晶体管技术,属于N2工艺系列的技术延伸,是2纳米工艺家族的重要延伸,属于其2纳米制程(N2)的变体(N2P),从N2到A16的布局迁移更方便。
该技术于2024年北美技术论坛首次公布,结合超级电轨(Super Power Rail)架构,将供电网络移至晶圆背面以释放正面布局空间,计划于2026年第四季量产。据悉,苹果、英伟达都将是A16的客户。
超级电轨(Super Power Rail)架构是创新的的背面电源传输解决方案,具有直接接触点,其创新点包括:
背面供电(Backside Power Rail):将供电线路移至晶圆背面,缩短供电路径,降低IR Drop,提高供电效率,同时释放晶圆正面布局空间,提升逻辑密度和信号布线能力;
背面互连(Backside Contact):在保持传统正面供电下的闸极密度和布局尺寸的同时,实现更高的性能和密度;
NanoFlex:为芯片设计提供灵活的标准元件组合,优化功耗、性能和面积的平衡
与N2P制程相比,A16在相同工作电压下具有显著优势:运算速度提升8-10%,功耗降低15-20%,逻辑密度提升约7&-10%。这些改进使A16特别适合高性能计算(HPC)和人工智能(AI)芯片,尤其是需要复杂信号布线和高密度供电的应用场景。
上图中的ARM内核模拟显示,与N2P相比,A16的密度提高了8-10%,速度提高了8-10%,功耗也比N2P提高了20%。
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