台积电的5nm芯片价格曝光了！

台积电是全球最大，最先进的芯片代工厂，为苹果和华为等主要客户生产最先进的芯片。在美国对华为实施制裁之后，禁止台积电为其制造最先进的麒麟芯片和苹果最新的处理器。
A14将在iPhone 12上使用，台积电的制造能力再次引起了人们的关注。最近，有人发表了台积电晶圆成本和价格的估算。
毫不奇怪，每一种新的制造技术都会使晶片处理越来越昂贵，因为节点通常需要更多的资金。台积电最新的N5（5nm）制造工艺在每个晶片上都特别昂贵，因为它是一个新晶片，但是其晶体管密度使其特别适合于具有大量晶体管的芯片。
著名的半导体博客作者RetiredEngineer发布了一张表格，其中台积电计算了台积电在2020年每个假想芯片的售价。这种形式的来源并未提及，但可能来自涵盖代工业务和半导体业务的最新半导体报告。
制造商。该模型基于一个假设的5nm芯片，其大小为Nvidia P100 GPU（610 mm2，907亿个晶体管，速度为148.2 MTr / 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也包括设计成本，但是这个数字因公司而异，并且因节点而异（即，不同公司的610 mm2 5nm设计成本是不同的，并且610 mm2芯片的实施方式也不同（不同）。
由于设计规则和IP不同，每个节点之间也是如此），因此它不应是静态的。估计台积电使用N5技术加工的300mm晶圆的售价约为16,988美元（约合人民币114,820元）。
相比之下，全球最大的半导体合同制造商以其N7节点图案化的300mm晶圆的价格约为9,346美元（约合人民币63168元）。对于采用16纳米或12纳米技术制造的300毫米晶圆，价格为3,984美元（约合人民币26,927元）。
如今，有很多因素使台积电的N5节点使用起来如此昂贵。首先，台积电在几个月前开始生产5nm芯片，其晶圆厂和使用的设备尚未贬值。
其次，N5严重依赖于极端紫外光刻技术，最多可用于14层。根据ASML的数据，每个月从大约45,000个晶圆开始，一个EUV层需要使用Twinscan NXE步进扫描系统。
据信，每个EUV工具的成本约为1.2亿美元，而且这些扫描仪的运营成本也相当高。鉴于台积电的规模，其N5技术需要大量此类扫描仪。
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生产610mm2芯片的成本为238美元（约合人民币1608元），使用N7生产同一芯片的成本为233美元（约合人民币1574元）。按16 / 12nm节点，同一处理器将大得多，制造成本为331美元（约合2237元人民币），与N7相比，在N5中，该芯片不仅会相对较小（更精确地说是610mm2），而且还能在给定的条件下运行功率提高15％，或在给定频率下功耗降低30％台湾半导体制造公司（TSMC）表示，其N5的使用寿命具有比N7更低的缺陷密度，因此芯片设计人员可以期待最终的N5芯片的成品率通常比基于N7的IC高。
鉴于N5用EUV单一模式替代了DUV多重模式，后者值得期待。在进行节点之间的比较时要牢记的一件事是尽管它是基于TSMC和整个Semico的数据半导体行业，但实际数字尚未得到台积电的证实，因此它们可能并不完全准确。
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