英偉達或率先采用臺積電A16制程,延續AI芯片領先優勢
關鍵詞: 英偉達 臺積電A16制程 AI計算芯片 超級電軌技術 算力能效比
據產業鏈最新消息,AI芯片龍頭英偉達已與臺積電達成合作意向,計劃在其下一代AI計算芯片中率先采用臺積電最新研發的A16制程工藝,預計將會用在未來Feynman架構上。這將是由AI應用第一次主導臺積電最先進制程。
臺積電A16制程是繼N3(3nm)、N2(2nm)之后的又一重要技術節點,預計將在2026年下半年進入試產階段,并于2027年實現大規模量產。該制程在N2技術基礎上進一步優化,采用更先進的晶體管結構、高精度光刻技術與材料創新,旨在提升芯片的能效比、晶體管密度和性能表現。
據悉,臺積電位于臺灣新竹的Fab 20超大晶圓廠正進行N2及后續節點的建設,預計將成為A16的主要生產基地。
據臺積電內部資料,臺積電A16技術,結合領先的納米片晶體管及創新的超級電軌(Super Power Rail,SPR)解決方案以大幅提升邏輯密度及效能。“SPR將供電線路移到晶圓背面,以在晶圓正面釋放出更多訊號線路布局空間,來提升邏輯密度和效能。SPR也能大幅度降低壓降(IR Drop),進而提升供電效率。更重要的是,我們獨特的背面接面(Backside Contact)技術能夠維持與傳統正面供電下相同的閘極密度(Gate Density)、布局版框尺寸(Layout Footprint)和組件寬度調節的彈性,因此可以提供最佳的密度和速度上的優勢,這也是業界首創的技術。”
相較于臺積電的N2P制程,A16在相同Vdd(工作電壓)下,速度增快8-10%,在相同速度下,功耗降低15-20%,晶片密度提升高達1.10倍,特別適用于具有復雜訊號線路和高密度供電線路的高效能運算(High-Performance Computing,HPC)產品。
英偉達作為臺積電長期且最重要的客戶之一,近年來其GPU和AI加速芯片幾乎全部由臺積電代工。此次若率先采用A16,將進一步拉開其與競爭對手在算力能效比上的差距。
有分析認為,英偉達計劃將A16制程應用于其下一代AI訓練芯片,可能是Blackwell架構的后續產品,或代號為“Vera”的新一代GPU架構。隨著大模型參數規模持續增長,訓練和推理對算力的需求呈指數級上升,芯片性能的提升愈發依賴先進制程的支持。A16制程的高密度和低功耗特性,將有助于英偉達在單芯片上集成更多CUDA核心、Tensor核心和高速緩存,同時降低數據中心的能耗成本。
