臺積電公布最新路線圖：A12、A13、N2U工藝技術(shù)發(fā)布，2029年之前不使用High-NA EUV

臺積電（TSMC）周三（4月22日）在其2026年北美技術(shù)研討會(huì)上公布了截至2029年的通用制造技術(shù)路線圖。此次發(fā)布的重點(diǎn)包括：1.2nm和1.3nm級制程（分別命名為A12和A13）、對N2家族的意外延伸N2U，以及在2029年前不計(jì)劃采用High-NA EUV光刻技術(shù)。或許最值得關(guān)注的是，公司進(jìn)一步明確了多路徑并行推進(jìn)新節(jié)點(diǎn)開發(fā)的策略。

“去年我們發(fā)布了A14，作為最先進(jìn)的第二代納米片（nanosheet）技術(shù)，計(jì)劃于2028年投產(chǎn)，”臺積電業(yè)務(wù)發(fā)展與全球銷售高級副總裁兼副COO Kevin Zhang表示。

“今年我們推出了A14的衍生版本，包括A13和A12，均計(jì)劃在2029年投產(chǎn)。A13是在A14基礎(chǔ)上的漸進(jìn)式優(yōu)化，主要通過光學(xué)縮放實(shí)現(xiàn)，在保持完整設(shè)計(jì)規(guī)則和電氣兼容性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)約6%的面積縮減，使客戶僅需極少重新設(shè)計(jì)即可受益。”

改變游戲規(guī)則

歷史上，臺積電的大部分收入來自智能手機(jī)行業(yè)，但近年來，AI和HPC（高性能計(jì)算）已反超手機(jī)業(yè)務(wù)。這一變化清晰體現(xiàn)在其路線圖中：臺積電將先進(jìn)制程按終端市場需求進(jìn)行“分軌”規(guī)劃，而非“一刀切”。具體來說，公司將繼續(xù)每年為客戶端應(yīng)用推出一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，同時(shí)每兩年為重負(fù)載的AI和HPC應(yīng)用推出一個(gè)新節(jié)點(diǎn)。

一方面，N2、N2P、N2U、A14、A13等制程主要面向智能手機(jī)和客戶端設(shè)備——這些市場更看重成本、能效和IP復(fù)用，對設(shè)計(jì)兼容性要求高，可以接受漸進(jìn)式改進(jìn)，只要能保持每年一個(gè)新節(jié)點(diǎn)的節(jié)奏。

另一方面，A16和A12等面向AI和HPC的節(jié)點(diǎn)，則必須提供顯著性能提升以支撐技術(shù)遷移，成本相對不那么敏感。這類節(jié)點(diǎn)引入了Super Power Rail（SPR）背面供電技術(shù)，以解決AI數(shù)據(jù)中心和HPC負(fù)載的供電完整性和電流輸送問題，并在性能、功耗和晶體管密度方面帶來實(shí)質(zhì)性提升，但更新節(jié)奏為兩年一次。

A13與N2U：面向客戶端的新節(jié)點(diǎn)

去年臺積電推出了A14制程，基于第二代GAA納米片晶體管，并通過NanoFlex Pro技術(shù)提供更高設(shè)計(jì)靈活性，預(yù)計(jì)將于2028年用于高端智能手機(jī)和客戶端芯片。今年發(fā)布的A13則是在A14基礎(chǔ)上的延續(xù)。

A13是A14的“光學(xué)縮版”，以最小擾動(dòng)換取額外效率提升。其線性尺寸縮小約3%（約為原來的97%），帶來約6%的晶體管密度提升，同時(shí)保持與A14完全一致的設(shè)計(jì)規(guī)則和電氣兼容性。從某種意義上看，這延續(xù)了臺積電以往通過光學(xué)縮放優(yōu)化制程的傳統(tǒng)（如N12、N6、N4、N3P），盡管此次提升幅度相對有限。這種方式使客戶可以幾乎無需重新設(shè)計(jì)即可復(fù)用IP，但性能提升也相對漸進(jìn)。

A14本身可在功耗、性能和密度上實(shí)現(xiàn)全面提升，但需要全新的工具、IP和設(shè)計(jì)方法；相比之下，A13通過DTCO（設(shè)計(jì)-技術(shù)協(xié)同優(yōu)化）實(shí)現(xiàn)增益，無需更改設(shè)計(jì)即可獲得改進(jìn)，預(yù)計(jì)于2029年量產(chǎn)。

此外，臺積電還將推出N2U，為客戶提供低成本升級路徑。N2U是N2平臺的第三年延伸版本，通過DTCO可實(shí)現(xiàn)：同功耗下性能提升約3%–4%，或同速度下降低功耗約8%–10%，并帶來約2%–3%的邏輯密度提升。該節(jié)點(diǎn)與N2P IP兼容，使客戶無需遷移到全新制程即可開發(fā)新產(chǎn)品，避免高昂成本。

例如，如果某公司在2027年基于N2P開發(fā)高端產(chǎn)品IP，那么可以在2028年利用N2U打造中端產(chǎn)品。

Zhang表示：“我們通過N2U持續(xù)擴(kuò)展2nm平臺，通過DTCO提升性能、功耗和密度。我們的策略是在節(jié)點(diǎn)推出后持續(xù)優(yōu)化，讓客戶在獲得漸進(jìn)式PPA收益的同時(shí)，最大化設(shè)計(jì)投資回報(bào)。”

A16、A12與N2X：不惜成本追求極致性能

雖然N2將同時(shí)用于客戶端和數(shù)據(jù)中心，臺積電還在推進(jìn)A16，該節(jié)點(diǎn)引入SPR背面供電，專為高性能數(shù)據(jù)中心應(yīng)用打造。本質(zhì)上，A16可視為帶SPR的N2P，采用第一代GAA納米片晶體管，在性能、功耗和密度方面優(yōu)于N2/N2P，但成本更高。

值得注意的是，A16目前被列為2027年節(jié)點(diǎn)（相較此前2026年略有延后）。

Zhang解釋稱：“A16將在2026年具備量產(chǎn)準(zhǔn)備，但實(shí)際產(chǎn)品放量取決于客戶，我們預(yù)計(jì)在2027年進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)，因此按該時(shí)間表對齊。”

同時(shí)，A16并不會(huì)取代N2X。N2X是N2P的高性能版本，采用傳統(tǒng)正面供電，用于將頻率推至極限。

A16之后，將由A12接棒（預(yù)計(jì)2029年推出），為數(shù)據(jù)中心級節(jié)點(diǎn)帶來完整世代升級。雖然臺積電未披露具體數(shù)據(jù)，但預(yù)計(jì)A12相對A16的提升，類似于A14相對N2的躍升——其將基于第二代GAA納米片晶體管與NanoFlex Pro技術(shù)。

“ A16是我們首個(gè)采用SPR背面供電的技術(shù)，”Zhang表示，“A12將是下一代，在正面和背面同時(shí)持續(xù)縮放，以實(shí)現(xiàn)整體密度提升。”

High-NA EUV暫無計(jì)劃

一個(gè)值得注意的點(diǎn)是，臺積電2029年的A13和A12制程均不需要High-NA EUV光刻設(shè)備。這與英特爾的路線形成鮮明對比，后者計(jì)劃從2027–2028年的14A節(jié)點(diǎn)開始采用High-NA EUV。

“我對我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)感到非常驚訝，”Zhang表示，“他們不斷找到在不使用High-NA的情況下推進(jìn)技術(shù)縮放的方法。未來某一天可能會(huì)用到，但目前我們?nèi)阅軓默F(xiàn)有EUV中獲得收益，無需轉(zhuǎn)向成本極高的High-NA。”（校對/李梅）