台积电5nm晶圆估计价格接近17,000美元

台积电的新5nm制造工艺在每个晶片上都特别昂贵。作为一种新的晶圆，晶体密度使其特别适用于具有大量晶体管的芯片。
随着新制造技术的出现，由于节点所需资金的增加，晶圆的价格将上涨。半导体博客作者RetiredEngineer发布了一张表格，列出了2020年台积电每个节点上的假设芯片的销售价格。
该模型基于假设的5nm芯片，芯片大小为Nvidia P100 GPU（610平方毫米，90.7）十亿个晶体管，强度为148.2MTr / mm2）。在每个图案化的300mm晶圆的晶圆代工销售价格方面，该模型考虑了以下因素：资本支出，能耗，折旧，组装，测试和包装成本，晶圆代工营业利润率以及其他因素。
同时，每个芯片的代工厂销售价格还包括设计成本，但是这个数字因公司而异，并且因节点而异（即，不同公司使用的610平方毫米5nm设计的成本是不同的） ，以及610平方毫米芯片的实现方式也不同）由于设计规则和IP不同，每个节点之间也是如此，因此应谨慎对待。台积电采用N5技术处理的300mm晶圆估计售价约为16,988美元。
相比之下，全球最大的半导体合同制造商使用其N7节点图案化的300mm晶片的价格约为9,346美元，而使用16nm或12nm技术制造的300mm晶片的价格为3,984美元。有许多因素使台积电的N5节点如今使用起来如此昂贵。
首先，台积电在几个月前开始生产5nm芯片，其晶圆厂和设备尚未贬值。其次，N5严重依赖于极端紫外光刻技术的使用，最多可以覆盖14层。
使用。根据ASML的数据，每个月大约有45,000个晶片开始时，EUV层需要使用Twinscan NXE步进扫描系统。
据信，每台EUV光刻机的成本约为1.2亿美元，而且这些扫描仪的运行成本也很高。鉴于台积电的规模，其N5技术需要大量此类光刻机。
因此，台积电要花一些时间折旧N5所使用的晶圆厂和设备。但是，即使以目前的成本计算，由于其高晶体管密度和高性能，对于高度复杂的芯片制造商来说，使用台积电的领先工艺也很有意义。
根据提供的数字，使用N5制作610平方毫米芯片的成本为238美元，而使用N7制作同一芯片的成本为233美元。在16 / 12nm节点上，相同的处理器将更大，制造成本为331美元。
与N7相比，在N5处，该芯片不仅会相对较小（更精确地说是610平方毫米），而且在给定功率下运行速度也会加快15％，并且在给定频率下功耗会降低。 30％。
台积电（TSMC）表示，其N5的使用寿命内缺陷密度低于N7，因此芯片设计人员可以预期，基于N5的芯片的最终产量通常会高于基于N7的IC。考虑到N5使用EUV单模式而不是DUV多模式这一事实，值得期待。
由于台湾巨人尚未确认实际数据，因此在比较节点时，必须注意数据可能不是100％正确的。