苹果版八位元画家:台积电N3E节点没有SRAM微缩,尺寸比基础版N3还要大

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wikichip从台积电的那篇论文中发现,虽然逻辑电路仍在或多或少地沿着历史轨迹前行,但SRAM这方面的路线似乎已经完全崩溃苹果版八位元画家

台积电在今年早些时候正式推出其N3技术时表示,与N5相比,新节点的逻辑密度将提高1.6倍和1.7倍,但他们没有明说的是,与N5相比,新技术的HDSRAM密度几乎没有任何变化,总体提升聊胜于无,这可能意味着采用新一代3nm工艺的CPU、GPU成本更高,终端产品也会更贵苹果版八位元画家

在此次IEEE顶会上,台积电谈到了3nm基础版(N3B)节点以及3nm增强型(N3E)的部分数据苹果版八位元画家。简单来说,N3E是N3B稍微“廉价”一些的版本,放在最终芯片上可以说相比性能更注重的是功耗控制方面。

有趣的是,对于新的N3E节点,高密度SRAM位单元尺寸并没有缩小,依然是0.021µm²,这与N5节点的位单元大小完全相同苹果版八位元画家。但你要知道,N3B实装了SRAM缩放,其单元大小仅有0.0199µm²,相比上一个版本缩小了5%。

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粗略地估算一下,N3E的内存密度(ISO-assistcircuitoverhead)大约为31.8Mib/mm²苹果版八位元画家

作为对比,英特尔的Intel4(原7nm)将SRAM位元尺寸从0.0312µm²缩小到了0.024µm²苹果版八位元画家。当然,目前Intel7(以前称为10nmEnhancedsuperin)大约为27.8Mib/mm²,相比起来还是落后于台积电的HDSRAM密度。

此外,WikiChip还回顾了Imec的一次演示,PPT显示在带有叉形晶体管的“超过2nm节点”上SRAM密度约为60Mib/mm²苹果版八位元画家。不过这种工艺技术还需要数年时间,目前芯片行业从业者将不得不开发英特尔和台积电上述SRAM密度的半导体。

那么IT之家的各位可能会问了苹果版八位元画家,这所谓的SRAM跟我有什么关系呢?

假设在TSMCN16上有一个100亿晶体管的芯片,其中40%是SRAM,60%是逻辑晶体管,假设其芯片面积约为255mm²,其中45mm²(或17.6%)为SRAM,而将完全相同的芯片切换到N5将变成一个56mm²的芯片,其中22.5%是SRAM,再进一步升级到N3将变成一个44mm²的芯片,但N5和N3E中使用的SRAM的面积都是12.58mm²,这将占据芯片面积的近30%苹果版八位元画家

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当然,你可能很难感受到这个变化,但对于一些AI硬件来说,其架构要求SRAM覆盖芯片的很大的百分比,这些工程师将比其他工程师感触更深苹果版八位元画家

着眼于未来,各行各业对缓存SRAM的需求只会增加,而这就导致一时半会很难减少SRAM占用的芯片面积,也无法实现与N5节点明显的成本收益苹果版八位元画家。从本质上来讲,这意味着高性能处理器的芯片尺寸将会增加,这也会导致它们的成本进一步增加。例如大家经常吐槽的英伟达RTX40系列,其GPU芯片就是因为从三星8nm直接跳到了最新的台积电4N工艺才出现成本大幅提高的情况,但如此来看,哪怕是下一代RTX50系列产品恐怕也很难再回归到之前的“低价”水平了。

从成本角度来看,要想削弱SRAM带来的影响的最显著的方法便是采用小芯片设计,并将较大的缓存分解到更便宜的节点上的独立芯片中,也就是AMD在其3DV-Cache处理器中采取的方案苹果版八位元画家。另一种方法是使用替代内存技术,如eDRAM或FeRAM作为缓存,不过各种缓存也是各有优势。

无论如何,在3nm及以上使用基于FinFET的节点减缓SRAM缩放速度似乎是未来几年芯片设计人员面临的主要挑战,而对各位而言可能出现的影响就是终端产品涨价,例如搭载A17芯片的苹果iPhone15Pro系列苹果版八位元画家

标签: 微缩 节点 尺寸 还要 基础

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