臺積電公布最新路線圖：A12/A13雙箭齊發，2029年同時量產！

4月22日，臺積電在2026年北美技術研討會上公布了其2029年之前的通用制造技術路線圖。該公司重點介紹了其1.2納米和1.3納米級的制造工藝，分別命名為A12和A13;N2系列工藝的意外延伸產品N2U;以及2029年之前暫無計劃在任何節點上使用高數值孔徑極紫外光刻技術。此次技術相關公告中最引人注目的部分或許是重申了其在新節點開發方面采取的多方面策略。

臺積電業務發展及全球銷售高級副總裁兼副首席運營官Kevin Zhang表示：“去年，我們發布了最先進的第二代納米片技術A14，計劃于2028年投產。今年，我們將推出A14的衍生產品，包括A13和A12，均計劃于2029年投產。A13是在A14基礎上進行改進，主要通過光學尺寸縮小實現，在保持完全符合設計規范和電氣兼容性的前提下，面積縮小了約6%，使客戶只需進行少量重新設計即可受益。”

臺積電的收入主要來自智能手機行業，但近年來，人工智能和高性能計算(HPC)的增長速度已經超過了手機行業。這一點在公司的戰略規劃中得到了充分體現。因此，臺積電最新的產品路線圖強調了一種刻意分化的戰略，即根據終端市場需求細分前沿工藝節點，而非采用一刀切的方式。為此，公司正在實施一項新的工藝技術發布戰略：每年繼續為客戶端應用推出一款新節點，而每兩年則推出一款面向高負載人工智能和高性能計算應用的新節點。

一方面，N2、N2P、N2U、A14 和 A13 等工藝面向智能手機和客戶端設備——在這些應用中，成本、能效和 IP  復用至關重要，強大的設計兼容性也必不可少，只要臺積電每年都能推出新節點，漸進式的改進是可以接受的。另一方面，A16和 A12 等面向人工智能和高性能計算  (HPC) 應用的節點，必須提供顯著的性能提升才能證明向新技術過渡的合理性，成本的重要性相對較低。這些節點集成了超強電源軌 (SPR)  背面供電技術，以解決人工智能數據中心和高性能計算工作負載的電源完整性和電流傳輸限制，并在性能、功耗和晶體管密度方面提供切實的提升——盡管其更新周期為兩年。

A13 和 N2U：客戶端應用的新節點

去年，臺積電推出了A14工藝技術，該技術將采用公司第二代環柵(GAA)納米片晶體管，并借助NanoFlex  Pro技術提供更大的設計靈活性，預計將于2028年左右成為臺積電面向高端智能手機和客戶端應用的頂級工藝節點。今年，該公司發布了A13工藝，該工藝將在A14工藝的基礎上進一步發展。

臺積電的A13是A14的光學縮小版，旨在以最小的干擾提升效率。A13將線性尺寸縮小約3%(達到約97%的比例)，這意味著在保持與A14完全兼容的設計規則和電氣特性的前提下，晶體管密度可提高約6%。從很多方面來看，A14延續了臺積電長期以來對其工藝技術(N12、N6、N4、N3P)進行光學縮小的傳統——盡管此前這些縮小版通常能帶來更顯著的效益。這種方法使臺積電的客戶能夠以極少甚至無需重新設計的方式復用IP，但只能獲得漸進式的改進。雖然A14有望在功耗、性能和密度方面實現全節點改進，但要實現這些改進，芯片和IP設計人員必須使用全新的工具、IP和設計方法。相比之下，A13通過設計技術協同優化(DTCO)實現漸進式增益，而無需對現有設計進行任何更改。  A13預計將于2029年投入生產。

除了計劃在2028年向客戶提供全新的A14制程節點外，臺積電還計劃通過N2U制程節點，以低成本的方式幫助客戶改進基于N2的現有設計。N2U是N2平臺的第三年擴展版本，它利用設計-技術協同優化(DTCO)技術，在相同功耗下提供約3%至4%的性能提升，或在相同速度下降低8%至10%的功耗，同時實現2%至3%的邏輯密度提升。該節點將保持與N2P  IP的兼容性，這將使客戶(尤其是客戶端廠商)無需遷移到全新制程，從而避免巨額成本，即可構建新產品。例如，如果一家公司計劃在2027年使用基于N2P工藝實現的高端產品的IP來構建一款中端產品，那么它可以在2028年使用N2U制程節點來實現。“我們通過N2U制程節點不斷擴展我們的2nm平臺，通過設計-技術協同優化，在性能、功耗和密度方面提供進一步的提升。”張先生表示。  “我們的策略是在推出后不斷改進每個節點，使客戶能夠在最大限度地提高設計投資回報的同時，還能獲得不斷增長的購電協議收益。”

A16、A12 和 N2X：不惜一切代價追求極致性能

盡管臺積電的N2工藝將同時應用于客戶端和數據中心，但該公司正在研發的A16工藝采用其專為高性能數據中心應用量身定制的超強電源軌(SPR)背面供電技術。本質上，A16是采用SPR技術的N2P工藝，它將使用第一代納米片GAA晶體管，并在功耗、性能和晶體管密度方面顯著優于N2和N2P工藝節點，但成本也更高。值得注意的是，臺積電目前將A16列為2027年推出的工藝技術，這比原定的2026年有所推遲。“A16將于2026年準備就緒，”

張先生表示，“但實際量產取決于客戶需求，我們預計量產將于2027年開始。這就是我們將其時間表調整到這個時間點的原因。”有趣的是，A16的推出并不會取代N2X，N2X是N2P的性能增強版本，它采用傳統的正面供電方式，將基于N2的設計時鐘頻率推至極限。A16  將接力棒傳遞給 A12——預計將于 2029 年推出——后者有望為臺積電的數據中心級節點帶來全節點優勢。

雖然臺積電并未公布具體數據，但預計 A12 相較于 A16 的優勢將與 A14 相較于 N2 的優勢類似，因為它將采用臺積電第二代納米片 GAA 晶體管和  NanoFlex Pro 技術。“A16 是我們第一代擁有超強功率軌(背面供電)的技術，”張先生表示，“A12  是下一代技術，它將繼續縮小正面和背面的尺寸，從而實現整體密度提升。”

目前沒有High NA的跡象

臺積電即將于2029年推出的A13和A12工藝技術有一點值得注意：它們都不需要高數值孔徑(High-NA)的極紫外光刻(EUV)設備。這與英特爾的14A生產節點及其后續節點形成鮮明對比，后者計劃從2027-2028年開始使用高數值孔徑的EUV掃描儀。“說實話，我對我們的研發團隊感到非常欽佩，”張凱文說道，“他們不斷探索如何在不使用高數值孔徑設備的情況下推動技術規模化發展。或許將來有一天他們不得不使用高數值孔徑設備，但就目前而言，我們仍然能夠充分利用現有EUV技術的優勢，而無需轉向高數值孔徑設備，要知道，高數值孔徑設備的成本非常非常高。”

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