單位晶體管成本不再下降,性能還能從那裡漲?
9月10日,台積電公佈8月營收5148.05億新台幣,月增10.1%,年增53.32%。這是該公司單月營收首次突破5000億新台幣,也是連續第四個月刷新紀錄。按第二季度法說會披露,7奈米及以下節點合計佔晶圓收入的77%。
產能和技術兩條線上的動作在同一階段密集出現。據媒體報導,3奈米月投片量上半年已接近15萬片,年底18萬片的目標可能提前至第四季度初達成;2奈米有五座工廠同時爬坡;全球在建的台積電晶圓廠接近20座。9月1日,公司在SEMICON Taiwan表示已把微流道散熱納入研發藍圖;9月8日,與ASML聯合宣佈推動光罩尺寸放大一倍;更早些時候,與陽明交通大學、中研院合作的單層二硫化鉬電晶體論文刊登於《自然·電子學》。
這些動作分屬製程、封裝、光刻和材料,指向的卻是同一個變化。過去二十多年,每推進一個製程節點,單位電晶體的成本會跟著往下走,晶片設計公司因此可以把性能提升的一部分讓渡給終端價格。到了3奈米和2奈米,先進產能長期供不應求,海外建廠又推高折舊,這條曲線已經變平。當縮小電晶體不再自動帶來更便宜的算力,改善只能從別處找:更大的曝光面積、更大的封裝、更高的功率密度,以及矽之後的溝道材料。