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台积电 A14 工艺取得突破,造出全球最小 SRAM 单元终结八年微缩停滞

2026-10-27 16:10:48 来源:网易 编辑:景薇珊 

台积电 A14 工艺成功实现技术突破,打造出当前全球尺寸最小的 SRAM 存储单元,一举打破长达八年的 SRAM 微缩停滞局面,存储单元面积降幅超过 19%,能够大幅提升芯片缓存密度,给 AI 芯片、手机处理器带来更大的片上存储空间,补齐多年来存储单元跟不上逻辑晶体管迭代速度的短板,整体技术指标达到行业全新高度。从技术发展历程来看,自 2020 年 N5 工艺量产之后,高密度 6T SRAM 单元面积长期稳定在 0.021 平方微米,后续 N3、N2 两代先进工艺只优化了逻辑晶体管,SRAM 尺寸始终无法缩小,形成长达八年的技术瓶颈,主要原因是 6T SRAM 结构受物理极限约束,单纯缩小晶体管会带来漏电、稳定性下降等问题。台积电在 A14 研发阶段,采用全新纳米片晶体管搭配 DTCO 设计协同优化方案,重新调整 SRAM 单元内部布局,优化栅极与布线结构,顺利把 SRAM 单元面积压缩到 0.017 平方微米以下,顺利突破物理尺寸限制。整个技术落地分为完整流程:第一步完成器件结构仿真与流片验证,反复调试单元布线方案;第二步完成 SRAM 阵列良率测试,把存储阵列良率提升至接近 90%;第三步完成工艺配套设备调试,打通试产链路;第四步推进客户流片,完善整套工艺方案,最终锁定 2027 年试产、2028 年正式量产。综合整体成果来看,A14 工艺下 SRAM 微缩瓶颈顺利打通,缓存密度大幅提升,搭配更高的逻辑晶体管密度,能够进一步拉高芯片整体算力,更好地支撑 AI 大模型终端落地与高性能计算芯片开发。

一、SRAM 单元尺寸演进数据清单

表格

工艺节点量产年份6T 高密度 SRAM 单元面积技术阶段
16nm20160.074μm²稳步微缩阶段
10nm20180.042μm²稳步微缩阶段
7nm20190.027μm²稳步微缩阶段
N5(5nm)20200.021μm²进入八年停滞期
N3(3nm)20220.021μm²尺寸保持不变
N2(2nm)20250.021μm²尺寸保持不变
A142028<0.017μm²打破停滞实现新一轮微缩

二、A14 实现 SRAM 微缩突破的核心技术方案

  1. 晶体管架构升级 采用第二代纳米片晶体管,进一步缩小器件物理尺寸,降低单元内部晶体管占用面积,同时抑制漏电问题,保障存储稳定性。
  2. 单元布局优化 重新设计 6T SRAM 内部线路排布,精简金属布线层数,缩小单元横向与纵向尺寸,在不降低可靠性的前提下压缩整体面积。
  3. DTCO 设计工艺协同优化 把电路设计与制造工艺深度绑定,提前规避布线拥堵、工艺偏差等问题,大幅提升 SRAM 阵列的良率与一致性。
  4. 存储阵列配套优化 同步优化存储阵列的供电与读写电路,让更小尺寸的 SRAM 单元依然保持稳定读写速度,不会出现性能衰减。

三、A14 工艺研发与量产推进步骤

第一步:完成 SRAM 单元结构仿真与首轮流片,验证尺寸缩小方案的可行性,完成电学性能测试。

第二步:搭建 SRAM 阵列测试芯片,持续优化工艺参数,把 256Mb SRAM 阵列良率提升至接近 90%。

第三步:完成全套 A14 工艺开发,同步升级 NanoFlex™ Pro 标准单元架构,同步优化逻辑电路与存储电路。

第四步:2027 年开启小批量试产,承接客户芯片流片订单,持续打磨工艺良率。

第五步:2028 年开启大规模量产,面向 AI 高性能芯片、旗舰手机 SoC 开放完整工艺产能。

【相关 FAQ】

问题 1:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,相比此前节点实现了多大的面积缩减?

回答 1:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,把 SRAM 单元面积从 0.021 平方微米压缩至 0.017 平方微米以下,整体面积降幅超过 19%,顺利打破八年微缩停滞。

问题 2:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,此前八年 SRAM 微缩陷入停滞的核心原因是什么?

回答 2:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,此前八年 SRAM 微缩陷入停滞,主要是 6T SRAM 单元受物理极限限制,单纯缩小晶体管容易出现漏电、存储稳定性变差,N3、N2 工艺仅优化逻辑管,无法突破存储单元尺寸瓶颈。

问题 3:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,这套新工艺预计什么时候正式量产?

回答 3:台积电 A14 工艺造出全球最小 SRAM 单元,整套工艺计划 2027 年启动小批量试产,2028 年正式开启大规模量产,届时可以为 AI 芯片与手机处理器提供更高密度片上缓存。

【数据来源】

[2026-10-27](台积电 A14 工艺突破 SRAM 微缩八年停滞:存储单元面积降至 0.017 平方微米以下)电子工程专辑

[2026-10-27](台积电 A14 工艺传实现全球最小 SRAM 单元尺寸,有望终结 8 年微缩技术停滞)新浪财经

[2026-10-27](A14 节点打破八年 SRAM 尺寸瓶颈,单元面积下降超 19%)C114Pro

[2026-10-26](台积电 A14 SRAM 单元尺寸创下新低,终结长期微缩停滞)电子신문(韩国电子新闻)

免责声明:本文 SRAM 单元尺寸、工艺参数、量产时间均来自行业媒体公开资讯与台积电技术发布会公开资料;A14 工艺试产与量产进度会随研发调试小幅调整;SRAM 良率数据为现阶段测试结果,大规模量产良率将持续优化;本文仅为半导体技术资讯科普,不构成芯片行业投资、芯片产品选型的决策依据。

 
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