台積電 (台灣積體電路製造；TSMC) 於上周正式宣布 7nm+ 晶圓製程，將電晶體密度提升多達 15% 至 20%，生產良率 (Yield Rate) 已達到大規模量產階段，7nm+ 晶片產品已開始供應予廠商，處理器、顯示核心衍生產品將於明年起投入零售市場。
- 7nm+ 已達到高產量階段
- AMD 明年處理器‧顯示核心均是 7nm+
- 手機處理器將更省電
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為 6nm 製程鋪路
TSMC 於 10 月 7 日發表新聞稿，指 7nm+ 晶圓生產綫由 2019 年下半年開始試產，近期生產良率已達到大規模量產階段。TSMC 指出，原有 7nm 晶圓生產綫投產超逾 1 年，已成熟掌握所需的 EUV Lithography (極紫外光光刻) 技術，因此將原有 7nm 生產綫升級至 7nm+，為未來 6nm 晶圓製程鋪路。官方新聞稿未提及 5nm，相信在 2022 年首先提升至 6nm，待技術穩定後才進一步改進至 5nm。
在相同晶片面積下，7nm+ 電晶體密度較 7nm 增加 15% 至 20%，所需功耗卻相應降低。簡單而言，7nm+ 進一縮小晶片以降低生產成本，兼降低運作功耗；而且在相同晶片面積下，可容納更多電晶體，以提升運算效能。TSMC 與專門生產光刻器材的荷蘭 ASML 合作研發，成功將光刻所需的雷射激光，由以往 193nm 波長的 Sub-UV Immersion Lithography (次紫外光浸潤式光刻)，改良至 13.5nm 波長 EUVL (極紫外光直接光刻)，因而順利提升至 7nm+ 晶圓新世代。
13.5nm EUVL 雷射光束投射到矽晶圓盤 (Silicon Wafer)，光束將折射成多段，最小波長低至一半即 6.75nm，從而非常精準刻錄出電晶體形狀。憑藉 13.5nm EUVL 高準確度，讓矽晶圓盤可反覆 Multi-Patterning Exposure (多重圖形曝光)，令首次完成刻錄的電晶體，其形狀更清晰。
有助降低手機功耗
TSMC 獲多家大廠委託代工生產 7nm 晶片，包括：AMD、Apple、Broadcom、Qualcomm、MediaTek 等，故 TSMC 晶圓製程踏入 7nm+ 新世代，預期上述廠商的晶片產品將全部革新。AMD 在近期釋出的處理器及顯示核心產品路綫圖，已提及 7nm+ 新製程，下世代「Zen 3」微架構衍生的 Ryzen 4000 系列處理器、Ryzen Threadripper 4000 系列處理器、第三代 EPYC 伺服器級處理器，以至「RDNA2」微架構衍生的 Radeon RX 6000 系列顯示核心等，正是使用 7nm+ 晶圓製程。
值得一提是，7nm+ 名義上仍是「7nm」，但技術已大改，其低功耗優勢對於 Apple、Qualcomm、MediaTek 等手機處理器極重要，有助明顯降低功耗、熱力及延長電池續航時間。Apple iPhone 11 系列所使用的 A13 處理器，由 Apple 特別要求以 TSMC「7nm Pro」製程生產，不排除未來 A13X 高階處理器，或率先改用 7nm+ 製程。至於顯示核心巨頭 NVIDIA，與 TSMC 合作逾 21 年，惟下世代 Ampere 微架構核心，NVIDIA 已決定委託 Samsung 7nm EUV 代工生產。
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