台積電於昨日舉行的2026 北美技術論壇上,正式公布直至2029 年的通用製程技術路線圖。本次發布的核心亮點包括:名為A12與A13的1.2 奈米、1.3 奈米級製造工藝、對N2家族出人意料的延伸版本N2U,以及截至2029 年暫無計劃在任何製程節點使用高數值孔徑極紫外光刻(High-NA EUV)。而本次技術公告中最值得關注的一點,或許是台積電正式確立了面向新一代製程節點的多元化開發策略。
台積電業務開發暨全球銷售資深副總裁、首席運營官助理張曉強(Kevin Zhang)表示:
「去年我們公布了A14製程,作為第二代奈米片電晶體技術,計劃於2028 年量產。」
「今年我們將推出A14的衍生製程,包括A13與A12,兩者均計劃2029 年量產。A13是A14的漸進式增強版,主要透過光學微縮實現,晶片面積可縮減約6%,同時保持完整的設計規則與電氣相容性,讓客戶只需極少的重新設計就能受益。」
改寫行業遊戲規則
過去,台積電營收的絕大部分來自智慧型手機行業,但近年來AI與高效能運算(HPC)的增速已超越手機終端。這一點在公司規劃中體現得十分明顯:台積電最新路線圖明確採用分岔式戰略,根據終端市場需求劃分先進製程節點,而非追求「一刀切」方案。
據此,台積電將採用全新的製程發布策略:每年為消費級終端推出一款新製程,每兩年為重型 AI 與 HPC 應用推出一款新製程。
一方面,N2、N2P、N2U、A14、A13等製程面向智慧型手機與終端設備——在這些領域,成本、能效、IP複用至關重要,高度的設計相容性備受歡迎;只要台積電能每年推出新一代節點,小幅效能提升也可被接受。
另一方面,A16、A12等節點面向AI與HPC應用,必須提供顯著的效能提升以justify技術切換成本,成本則相對次要。這些節點將整合超級電源軌(SPR)背面供電架構,以解決AI數據中心與HPC負載的供電完整性與電流傳輸限制,並帶來實打實的效能、功耗與電晶體密度提升——儘管發布節奏為兩年一代。
A13 與 N2U:面向消費終端的全新節點
去年台積電推出A14製程,將採用第二代環繞柵極(GAA)奈米片電晶體,借助NanoFlex Pro技術提供更強設計靈活性,預計2028 年成為台積電面向高端手機與終端設備的旗艦製程。今年,台積電宣布推出基於A14的A13。
台積電A13是A14的光學微縮版,旨在以最小改動進一步提升效率。A13將線性尺寸縮小約3%(至約97%比例),電晶體密度提升約6%,同時與A14保持完全相容的設計規則與電氣特性。從多個角度看,A13延續了台積電長期以來的光學微縮傳統(如N12、N6、N4、N3P),只是此前這類製程通常能帶來更顯著的收益。該方案讓台積電客戶可幾乎無需重新設計就能複用現有IP,只是效能提升相對有限。
A14將實現全節點級的功耗、效能與密度升級,但晶片與IP設計者必須採用全新工具、IP與設計方法才能釋放其潛力。相比之下,A13透過設計技術協同優化(DTCO)實現漸進式提升,且無需更改任何設計即可獲得收益。A13預計2029 年投產。
除2028 年推出全新A14節點外,台積電還計劃透過N2U為客戶提供低成本升級N2架構設計的途徑。N2U是N2平台的第三年延伸版本,透過DTCO實現:同功耗下效能提升約 3%–4%,同頻率下功耗降低約 8%–10%,邏輯密度小幅提升2%–3%。該節點將保持與N2P IP相容,使客戶(尤其是消費電子領域)無需切換至全新製程即可開發新產品,避免鉅額成本投入。例如,某企業若計劃2027 年基於N2P高端晶片IP開發中端產品,可在2028 年直接使用N2U實現。
張曉強稱:「我們將透過N2U持續擴展2 奈米平台,借助設計技術協同優化進一步提升效能、功耗與密度。我們的戰略是在每個節點推出後持續迭代優化,讓客戶最大化設計投資回報,同時獲得漸進式的PPA(效能、功耗、面積)收益。」
A16、A12 與 N2X:不計成本追求極致效能
儘管台積電N2將同時面向消費終端與數據中心應用,公司也正在研發搭載超級電源軌背面供電架構的A16製程,專為高效能數據中心場景定制。簡單來說,A16就是帶SPR的N2P,基於第一代GAA奈米片電晶體,相比N2、N2P提供顯著的功耗、效能與密度優勢,當然成本也更高。
值得注意的是,台積電目前將A16列為2027 年量產製程,較此前2026 年的時間表有所推遲。
張曉強表示:「A16將在2026 年準備就緒,但實際產品上量取決於客戶,我們預計2027 年進入大規模量產。這也是我們將其時間線對齊至2027 年的原因。」
有趣的是,A16的推出並不會取代N2X——後者是N2P的效能增強版,採用傳統正面供電,將N2系列設計頻率推至極限。
A16之後將由A12接棒,後者計劃2029 年問世,預計將為台積電數據中心級節點帶來全節點級代差優勢。儘管台積電未披露具體數據,A12相對於A16的提升幅度,可對標A14相對於N2的水準,因其將採用第二代GAA奈米片電晶體與NanoFlex Pro技術。
張曉強稱:「A16是我們第一代搭載超級電源軌(背面供電)的技術。A12則是下一代……將同步微縮正面與背面結構,實現整體密度收益。」
高 NA EUV 短期內不會登場
台積電計劃2029 年推出的A13、A12製程有一個值得關注的共同點:均無需高 NA EUV 光刻設備。這與英特爾形成鮮明對比——英特爾14A及後續節點計劃於2027–2028 年開始使用高NA EUV光刻機。
張曉強表示:「我必須說,我對我們的研發團隊感到驚嘆。他們持續找到不依賴高NA EUV就能實現製程微縮的方法。或許未來某一天我們不得不使用它,但就目前而言,我們仍能從現有EUV中挖掘收益,不必轉向高NA EUV——畢竟它極其昂貴。」
創芯大講堂晶片課程彙整: