台积电周三在2026年北美技术研讨会上公布了其2029年之前的通用制造技术路线图。该公司重点介绍了其1.2纳米和1.3纳米级的制造工艺，分别命名为A12和A13；N2系列工艺的意外延伸产品N2U；以及2029年之前暂无计划在任何节点上使用高数值孔径极紫外光刻技术。此次技术相关公告中最引人注目的部分或许是重申了其在新节点开发方面采取的多方面策略。
台积电业务发展及全球销售高级副总裁兼副首席运营官Kevin Zhang表示：“去年，我们发布了最先进的第二代纳米片技术A14 ，计划于2028年投产。今年，我们将推出A14的衍生产品，包括A13和A12，均计划于2029年投产。A13是在A14基础上进行改进，主要通过光学尺寸缩小实现，在保持完全符合设计规范和电气兼容性的前提下，面积缩小了约6%，使客户只需进行少量重新设计即可受益。”
台积电的收入主要来自智能手机行业，但近年来，人工智能和高性能计算（HPC）的增长速度已经超过了手机行业。这一点在公司的战略规划中得到了充分体现。因此，台积电最新的产品路线图强调了一种刻意分化的战略，即根据终端市场需求细分前沿工艺节点，而非采用一刀切的方式。为此，公司正在实施一项新的工艺技术发布战略：每年继续为客户端应用推出一款新节点，而每两年则推出一款面向高负载人工智能和高性能计算应用的新节点。
一方面，N2、N2P、N2U、A14 和 A13 等工艺面向智能手机和客户端设备——在这些应用中，成本、能效和 IP 复用至关重要，强大的设计兼容性也必不可少，只要台积电每年都能推出新节点，渐进式的改进是可以接受的。另一方面，A16和 A12 等面向人工智能和高性能计算 (HPC) 应用的节点，必须提供显著的性能提升才能证明向新技术过渡的合理性，成本的重要性相对较低。这些节点集成了超强电源轨 (SPR) 背面供电技术，以解决人工智能数据中心和高性能计算工作负载的电源完整性和电流传输限制，并在性能、功耗和晶体管密度方面提供切实的提升——尽管其更新周期为两年。
A13 和 N2U：客户端应用的新节点
去年，台积电推出了A14工艺技术，该技术将采用公司第二代环栅（GAA）纳米片晶体管，并借助NanoFlex Pro技术提供更大的设计灵活性，预计将于2028年左右成为台积电面向高端智能手机和客户端应用的顶级工艺节点。今年，该公司发布了A13工艺，该工艺将在A14工艺的基础上进一步发展。
台积电的A13是A14的光学缩小版，旨在以最小的干扰提升效率。A13将线性尺寸缩小约3%（达到约97%的比例），这意味着在保持与A14完全兼容的设计规则和电气特性的前提下，晶体管密度可提高约6%。从很多方面来看，A14延续了台积电长期以来对其工艺技术（N12、N6、N4、N3P）进行光学缩小的传统——尽管此前这些缩小版通常能带来更显著的效益。这种方法使台积电的客户能够以极少甚至无需重新设计的方式复用IP，但只能获得渐进式的改进。虽然A14有望在功耗、性能和密度方面实现全节点改进，但要实现这些改进，芯片和IP设计人员必须使用全新的工具、IP和设计方法。相比之下，A13通过设计技术协同优化（DTCO）实现渐进式增益，而无需对现有设计进行任何更改。 A13预计将于2029年投入生产。
除了计划在2028年向客户提供全新的A14制程节点外，台积电还计划通过N2U制程节点，以低成本的方式帮助客户改进基于N2的现有设计。N2U是N2平台的第三年扩展版本，它利用设计-技术协同优化（DTCO）技术，在相同功耗下提供约3%至4%的性能提升，或在相同速度下降低8%至10%的功耗，同时实现2%至3%的逻辑密度提升。该节点将保持与N2P IP的兼容性，这将使客户（尤其是客户端厂商）无需迁移到全新制程，从而避免巨额成本，即可构建新产品。例如，如果一家公司计划在2027年使用基于N2P工艺实现的高端产品的IP来构建一款中端产品，那么它可以在2028年使用N2U制程节点来实现。“我们通过N2U制程节点不断扩展我们的2nm平台，通过设计-技术协同优化，在性能、功耗和密度方面提供进一步的提升。”张先生表示。 “我们的策略是在推出后不断改进每个节点，使客户能够在最大限度地提高设计投资回报的同时，还能获得不断增长的购电协议收益。”
A16、A12 和 N2X：不惜一切代价追求极致性能
尽管台积电的N2工艺将同时应用于客户端和数据中心，但该公司正在研发的A16工艺采用其专为高性能数据中心应用量身定制的超强电源轨（SPR）背面供电技术。本质上，A16是采用SPR技术的N2P工艺，它将使用第一代纳米片GAA晶体管，并在功耗、性能和晶体管密度方面显著优于N2和N2P工艺节点，但成本也更高。值得注意的是，台积电目前将A16列为2027年推出的工艺技术，这比原定的2026年有所推迟。“A16将于2026年准备就绪，”
张先生表示，“但实际量产取决于客户需求，我们预计量产将于2027年开始。这就是我们将其时间表调整到这个时间点的原因。”有趣的是，A16的推出并不会取代N2X，N2X是N2P的性能增强版本，它采用传统的正面供电方式，将基于N2的设计时钟频率推至极限。A16 将接力棒传递给 A12——预计将于 2029 年推出——后者有望为台积电的数据中心级节点带来全节点优势。
虽然台积电并未公布具体数据，但预计 A12 相较于 A16 的优势将与 A14 相较于 N2 的优势类似，因为它将采用台积电第二代纳米片 GAA 晶体管和 NanoFlex Pro 技术。“A16 是我们第一代拥有超强功率轨（背面供电）的技术，”张先生表示，“A12 是下一代技术，它将继续缩小正面和背面的尺寸，从而实现整体密度提升。”
目前没有High NA的迹象
台积电即将于2029年推出的A13和A12工艺技术有一点值得注意：它们都不需要高数值孔径（High-NA）的极紫外光刻（EUV）设备。这与英特尔的14A生产节点及其后续节点形成鲜明对比，后者计划从2027-2028年开始使用高数值孔径的EUV扫描仪。“说实话，我对我们的研发团队感到非常钦佩，”张凯文说道，“他们不断探索如何在不使用高数值孔径设备的情况下推动技术规模化发展。或许将来有一天他们不得不使用高数值孔径设备，但就目前而言，我们仍然能够充分利用现有EUV技术的优势，而无需转向高数值孔径设备，要知道，高数值孔径设备的成本非常非常高。”
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