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财联社-深度 26分钟前

台积电 A14 有望打破 8 年技术瓶颈 实现全球最小 SRAM 单元尺寸

《科创板日报》10 月 27 日讯(编辑 宋子乔) 过去八年,先进制程的逻辑电路一直在按部就班地缩小,但芯片里另一块关键区域——缓存,却几乎原地踏步。这一局面有望在 2028 年被打破。

据台湾电子时报报道,停滞约 8 年后,台积电 SRAM 微缩技术有望迎来突破。台积电计划在 2028 年量产的 A14 工艺上,将高密度 6T SRAM 位单元面积缩小至 0.017 平方微米以下,降幅超过 19%。这将是自 2020 年 N5 量产以来,台积电 SRAM 单元尺寸的首次实质性缩减。

SRAM 是芯片内置高速缓存的核心单元,AI 大算力芯片、旗舰手机 SoC 对片上缓存容量需求持续走高,SRAM 单元尺寸直接决定单颗芯片可集成的缓存规模。行业内主流采用 6T 结构 SRAM,依靠六颗晶体管存储 1 比特数据,相比逻辑晶体管,SRAM 微缩难度更高,长期成为先进制程密度提升的瓶颈。

回顾台积电高密度 6TSRAM 位单元面积的演进轨迹:16nm 时代约为 0.074 平方微米,10nm 缩小至约 0.042,7nm 进一步降至约 0.027,N5(5nm)达到约 0.021 平方微米。2020 年 N5 量产,后续 N3、N2 节点持续迭代,逻辑晶体管依托 FinFET、GAA 纳米片结构持续拿到性能、密度红利,但 SRAM 单元尺寸几乎没有变化。也就是说,连续两代先进制程迭代,芯片缓存密度没能同步提升,制约了大缓存芯片的设计空间。

后果是缓存日益占据先进芯片更大的面积比例。对于 AI 加速器这类需要频繁搬运海量数据的芯片而言,缓存不足意味着必须更频繁地访问外部内存,即便原始算力提升,整体性能也会被拖累。

A14 是台积电第二代纳米片平台,定位 N2 之后的完整升级节点,采用 NanoFlex Pro 标准单元架构,主攻 AI、高性能计算与高端移动芯片市场。

SRAM 同步微缩,意味着 A14 芯片不仅逻辑算力更强,片上缓存容量也能同步放大,契合 AI 芯片对大容量高速缓存的刚需。

根据台积电提交给 2026 年 12 月 IEDM(国际电子器件会议)的论文摘要,A14 平台将展示 " 全球最小 SRAM 单元 ",尺寸低于 0.017 平方微米,并实现迄今最高的 SRAM 宏密度。按已披露数据,这一单元面积有望领先英特尔 18A 工艺——后者公布的高密度 SRAM 单元面积为 0.021 平方微米。

除 SRAM 优化外,整套工艺相比 N2 可实现 10%-15% 性能提升,或同等速度下功耗下降 25%-30%,整体逻辑密度提升 20% 以上,SRAM 密度提升约 19%。

需要指出的是,单元面积缩小并不等同于完整缓存密度的同比提升。SRAM 宏中还包含译码器、读出放大器等外围电路,实际密度增益取决于这些辅助电路能否同步缩减。

时间表方面,A14 目前处于试产阶段,用于评估节点可行性并让客户检验设计表现。若进展顺利,风险试产将于 2027 年启动,2028 年进入大批量生产。由于早期推进顺利,时间表存在提前数个月的可能,但台积电尚未正式确认加速。

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