NXP加入台积电5nm产能争夺战

近日，恩智浦半导体(NXP)和台积电宣布合作协议，恩智浦新一代高效能汽车平台将采用台积公司5 nm制程(N5P)。这项合作结合恩智浦的汽车设计专业与台积电5nm制程，进一步驱动汽车转化为道路上的强大运算系统;恩智浦与台积电预计将在2021年交付首批5nm制程样品给恩智浦的主要客户。

奠基于双方在16nm制程合作的多个成功设计，台积电与恩智浦扩大合作范围，针对新一代汽车处理器打造5 nm系统单芯片(SoC)平台。透过采用台积电5 nm制程，恩智浦产品将解决多种功能和工作负载需求，包含联网座舱(connectedcockpit)、高效能域控制器、自动驾驶、先进网络、混合推进控制(hybrid propulsioncontrol)与整合底盘管理(integrated chassis management)。

台积电5 nm制程技术是目前全球最先进的量产制程。恩智浦将采用台积电5 nm强效版制程(N5P)，与前一代7nm制程相较，其速度提升约20%，功耗降低约40%，同时拥有业界最完备的设计生态系统的支持。

恩智浦的5 nm研发最初奠基于已建构的S32架构，将成为具扩展性与通用软件环境的全新架构，进而进一步简化并大幅提升软件效能，满足未来汽车需求。

恩智浦半导体执行副总裁暨汽车处理部门总经理Henri Ardevol 表示，「现代汽车架构需跨领域协调软件基础架构，以发挥投资效益、扩展部署与共享资源。恩智浦的目标在于提供以台积电5 nm制程为基础的顶级汽车处理平台，该平台具备跨领域的一致架构，并在效能、功耗、和全球顶尖安全及资安方面具差异性」。

5nm芯片

台积电5nm即将量产，今年这部分订单已经被苹果和华为海思预定了。包括高通、联发科、博通、AMD、英伟达、赛灵思等大客户，均已展开5nm芯片设计，预计明、后两年开始陆续进入量产阶段。

不久前，台积电总裁魏哲家在法说会中指出，采用台积电5nm完成的芯片设计定案(tape-out)数量将比7nm量产初期的同时期还要高，5nm将成为台积电继7nm之后、另一个重大且具有长生命周期的制程节点。预估5nm今年营收占比将达到10%。

今年下半年，台积电5nm逐步进入规模量产阶段，主要是为苹果代工A14应用处理器，以及为华为海思代工麒麟1000系列5G手机处理器。

今年只有苹果和华为两大客户，但2021和2022年，随着台积电5nm工艺的成熟，产能的增加，后面排队的另外几个大客户也将进场。例如，高通新款5G手机芯片骁龙875及X60基带芯片，英伟达新一代Hopper架构GPU芯片，AMD的Zen 4架构CPU，以及RDNA 3架构的GPU等，也将采用台积电5nm生产。此外，业界盛传英特尔也会成为台积电5nm客户。

另外，2021年苹果的A15应用处理器，华为海思将于明年推出的麒麟1100，及其最新的服务器AI和Arm芯片，也会采用台积电的5nm制程工艺。当然，2021年用的是升级版本的5nm制程，且产能也会大增。

再有，2021年，联发科很可能会推出天玑2000系列5G芯片，将采用台积电的5nm制程。而英特尔近些年一直与台积电有合作，一些非核心CPU芯片，如AI处理器等，则交由台积电代工生产，明年，随着台积电5nm产能上量，到时英特尔自研的Xe架构GPU也有望落地，这部分芯片交由台积电代工的概率也很大。

除了台积电，三星是另一家有能力量产5nm的厂商。最近，该公司宣布其5nm开始量产，并抢下了高通和英伟达的订单。不过，业界普遍认为，三星晶圆代工的5nm产能及良率在下半年仍然难以追上台积电，台积电有信心成为今年唯一能提供5nm量产的晶圆代工厂。