台积电在周三的北美技术论坛上公布了直到2029年的先进制程技术路线图,系统梳理了1.2纳米和1.3纳米级别的新一代制程,也就是A12和A13,还意外揭晓了N2家族的新成员N2U,并确认在2029年之前的各节点规划中都不会引入高数值孔径的EUV光刻机。



比起具体的节点参数,台积电这次更强调的是多路径策略,也就是根据不同终端市场采用差异化的工艺节奏,而不是用单一的通用节点覆盖所有应用。

从营收结构来看,台积电过去的收入主要来自智能手机,但近些年人工智能和高性能运算业务的增长已经超过了手机业务,这个趋势也清楚地反映在了最新的路线图上。公司把领先制程按终端需求分成了两条路:一条是每年为客户端和手机产品推出一代新工艺,另一条是每两年为AI和高性能计算推出一代重点提升性能的节点。

面向手机和客户端市场的制程包括N2、N2P、N2U、A14和A13等,强调成本、能效、IP复用和设计兼容性,走的是每年小步快跑的增量式改进路线。而面向AI和高性能计算市场的则包括A16和A12,这些节点必须在性能上提供足够明显的提升,才能支撑客户转向成本更高的新节点,同时成本因素在这一块的优先级相对较低。

在客户端路线中,台积电去年已经发布了A14制程,采用第二代环绕栅极纳米片晶体管,配合NanoFlex Pro技术,计划在2028年作为高端智能手机和客户端产品的旗舰节点。今年新公布的A13则是在A14基础上做了光学收缩,通过缩小大约3%的线宽,实现约6%的晶体管密度提升,同时保持与A14在设计规则和电气特性上的完全兼容,这样客户就能以最小的研发和验证成本获得额外的能效收益。这种做法延续了台积电之前在N12、N6、N4、N3P等节点上用的光学缩放传统,但整体收益更偏向温和的微升级,而不是全面的整节点跃迁。相比之下,要完全释放A14在功耗、性能和密度上的全部优势,芯片和IP设计方必须用全新的工具链、IP和设计方法;而A13通过设计工艺协同优化,在不改变既有设计的前提下就能提供直接可兑现的增量收益。按照台积电的规划,A13预计在2029年进入量产。

除了A14和A13这条路线,台积电还为已经投资N2平台的客户准备了一个成本较低的升级路径,也就是N2U。N2U是N2平台的第三年延伸版本,同样通过设计工艺协同优化带来大约3%到4%的性能提升,或者在维持相同速度的前提下降低8%到10%的功耗,同时带来大约2%到3%的逻辑密度提升。新节点保持与N2P的IP兼容,意味着客户不需要迁移到全新的工艺,就能用现有的IP开发新产品,特别适合从高端平台下沉到中端产品线的设计场景。台积电技术研发高层张晓强表示,公司会持续在节点导入后,通过后续衍生版本不断强化性能、功耗和密度表现,帮助客户在延长设计使用周期的同时,获得渐进式的PPA收益。

在面向高性能数据中心和AI训练的路线中,N2最初是同时面向客户端和数据中心的,但台积电另外规划了带背面供电架构的A16,用来进一步释放性能潜力。A16本质上可以看作是在N2P基础上叠加了Super Power Rail背面电源方案的工艺,继续用第一代纳米片GAA晶体管,在功耗、性能和晶体管密度方面明显优于N2和N2P,但成本也更高。值得注意的是,台积电现在把A16标注为2027年的量产节点,相比之前对外说的时间表,相当于从2026年推迟到了2027年。公司解释说,A16节点在2026年就已经具备量产准备就绪的能力,但实际量产爬坡的节奏还是要看客户导入计划,所以对外统一说成2027年。在A16到来之前,台积电也不会用A16完全取代N2X,后者是在传统正面供电下对N2P进行性能增强、进一步追求极限频率的变体,依然面向需要高频的高性能应用。

A16之后,接力棒就交到了A12手里。A12预计在2029年作为数据中心级节点带来整节点级别的升级,它的演进逻辑跟A14相对于N2的关系类似,依托第二代纳米片GAA和NanoFlex Pro技术,在性能、功耗和密度上实现更大范围的综合改善。虽然台积电目前还没有披露具体的量化指标,但从技术框架上看,A12可以看作是搭载了第二代GAA和更成熟背面供电方案的全新数据中心旗舰节点。公司方面也强调,从A16到A12的演进,不只是几何尺寸上的缩小,还包括背面供电路径、电源完整性以及整体布线架构上的系统性优化,只有同时压缩前段和后段的尺寸,才能达到整体的密度收益。

在整个路线图中,一个值得注意的技术选择是,直到2029年,台积电规划中的A13和A12等先进节点都不会用上High‑NA EUV光刻机。这跟英特尔在14A及后续节点上计划从2027到2028年左右引入High‑NA EUV的策略形成了明显的对比。台积电技术主管张晓强表示,公司研发团队到现在仍然能在现有的EUV平台上挖掘出足够的工艺缩放空间,不需要马上转向更贵也更复杂的High‑NA设备;未来某个时刻可能不得不采用,但当前还是能在现有的EUV体系下持续推进技术演进。在成本压力和产能可用性的考量下,这种延后采用High‑NA的策略,意味着台积电希望能在保持竞争力和控制资本开支之间取得平衡,同时通过设计与工艺的协同优化,尽可能延长现有工具和平台的生命周期。