5奈米製程

5奈米製程是半導體製造製程的一個水準。在半導體器件製造中，《國際器件和系統路線圖》將5奈米工藝定義為繼7奈米之後MOSFET的又一技術節點。商用5奈米製程基於具有FinFET（鰭式場效應電晶體）的多閘極電晶體（MuGFET）技術，還有已得到證明的5奈米GAAFET（環繞柵場效應電晶體）技術，但尚未商業化。2020年9月15日，由台積電製造的Apple A14 Bionic成為首個公開發表的5奈米製程晶片^[1]。

歷史[編輯]

英特爾最早在2009年的藍圖中規劃於2020年推出此製程，^[2]而後2019年的藍圖中更新為2023年推出^[3]。但在節點改名後已無5nm規劃(最接近為intel 3)。全球最大晶圓代工廠台積電（TSMC）和三星電子皆宣布5奈米製程將於2020年進入量產期，並將首先用於生產智慧型手機晶片^[4]。2020年初，三星電子和台積電已經開始5奈米製程的有限風險試產，並在2020年底開始批次生產^[5]^[6]^[7]。2020第一季台積電搶先投產，首款5nm產品為蘋果A14。

後續優化的製程命名為4奈米^[8]。2021年11月19日，聯發科發表世界首款採用台積電4nm製程的天璣9000系列晶片^[9]。比較高通的8Gen1（三星代工）與8+Gen1（台積電代工）的效能及功耗，可知三星的4奈米製程輸給台積電。

5奈米的後繼製程計劃是3奈米^[10]。

以5奈米製程生產的晶片[編輯]

Apple A14 Bionic
Apple A15 Bionic
Apple A16 Bionic(4nm)
Apple M1、M1 Pro、M1 Max、M1 Ultra
Apple M2、M2 Pro、M2 Max
高通驍龍888/888 Plus
高通驍龍780G
高通驍龍7 Gen 1
高通驍龍7+ Gen 2
高通驍龍8 Gen 1/8+ Gen 1（4nm）
高通驍龍8 Gen 2 (4nm)
高通驍龍8 Gen 3 (4nm)
海思麒麟9000系列
Google Tensor (Pixel 6 系列)
Google Tensor G2 (Pixel 7 系列)
三星Exynos 2100/2200
三星Exynos 1080
三星Exynos 1280/1330/1380
聯發科技天璣8000/8100, 9000/9000+, 8200, 9200/9200+, 9300, 7200（4nm）
AMD基於Zen 4微架構的Ryzen CPU
NVIDIA GeForce 40系列 GPU（4nm）
AMD Radeon RX 7000系列顯示卡的圖形計算核心（GCD）

參考文獻[編輯]

^ Apple unveils all-new iPad Air with A14 Bionic, Apple’s most advanced chip. Apple.com. 2020-09-15 [2020-09-21]. （原始內容存檔於2020-09-20）.
^ 處理器 - Intel 新線路圖兩年升級一次製程, 2029年迎來1.4nm. 滄者極限. [2019-12-12]. （原始內容存檔於2019-12-12）（中文（臺灣））.
^ Intel Outlines Process Technology Roadmap. Xbit. 2009-08-22 [2016-11-23]. （原始內容存檔於2011-05-28）.
^ 台積電：5奈米製程將於2020年量產. 2016-07-15 [2016-11-26]. （原始內容存檔於2016-11-26）（中文）.
^ Shilov, Anton. TSMC: 5nm on Track for Q2 2020 HVM, Will Ramp Faster Than 7nm. www.anandtech.com. October 23, 2019 [December 1, 2019]. （原始內容存檔於2020-06-11）.
^ Shilov, Anton. Home>Semiconductors Samsung's Aggressive EUV Plans: 6nm Production in H2, 5nm & 4nm On Track. www.anandtech.com. July 31, 2019 [December 1, 2019]. （原始內容存檔於2020-05-09）.
^ 三星緊追台積電腳步，宣布完成 5 奈米製程研發. TechNews 科技新報. [2019-04-25]. （原始內容存檔於2019-04-25）（中文（臺灣））.
^ 台積電確認 4nm 製程, 預計2023年量產. 滄者極限. [2020-06-10]. （原始內容存檔於2020-06-10）（中文（臺灣））.
^ 高兆麟. 聯發科旗艦天璣9000「效能更快、更省電」　重點規格整理一次看. ETtoday財經雲. 2021-11-19 [2021-11-30]. （原始內容存檔於2021-11-30）（中文（臺灣））.
^ インテル、32nmプロセスの順調な立ち上がりをアピール [Intel touts steady rise of 32nm processors]. PC Watch. 2009-08-21 [2016-11-23]. （原始內容存檔於2017-10-03）（日語）.

外部連結[編輯]

5 nm 光刻製程（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

先前 7奈米製程	半導體器件製造製程	其後 3奈米製程

[1] Apple unveils all-new iPad Air with A14 Bionic, Apple’s most advanced chip. Apple.com. 2020-09-15 [2020-09-21]. （原始內容存檔於2020-09-20）.

[2] 處理器 - Intel 新線路圖兩年升級一次製程, 2029年迎來1.4nm. 滄者極限. [2019-12-12]. （原始內容存檔於2019-12-12）（中文（臺灣））.

[3] Intel Outlines Process Technology Roadmap. Xbit. 2009-08-22 [2016-11-23]. （原始內容存檔於2011-05-28）.

[4] 台積電：5奈米製程將於2020年量產. 2016-07-15 [2016-11-26]. （原始內容存檔於2016-11-26）（中文）.

[TSMC_2019Oct-5] Shilov, Anton. TSMC: 5nm on Track for Q2 2020 HVM, Will Ramp Faster Than 7nm. www.anandtech.com. October 23, 2019 [December 1, 2019]. （原始內容存檔於2020-06-11）.

[Samsung_5nm_in_2020-6] Shilov, Anton. Home>Semiconductors Samsung's Aggressive EUV Plans: 6nm Production in H2, 5nm & 4nm On Track. www.anandtech.com. July 31, 2019 [December 1, 2019]. （原始內容存檔於2020-05-09）.

[7] 三星緊追台積電腳步，宣布完成 5 奈米製程研發. TechNews 科技新報. [2019-04-25]. （原始內容存檔於2019-04-25）（中文（臺灣））.

[8] 台積電確認 4nm 製程, 預計2023年量產. 滄者極限. [2020-06-10]. （原始內容存檔於2020-06-10）（中文（臺灣））.

[9] 高兆麟. 聯發科旗艦天璣9000「效能更快、更省電」　重點規格整理一次看. ETtoday財經雲. 2021-11-19 [2021-11-30]. （原始內容存檔於2021-11-30）（中文（臺灣））.

[10] インテル、32nmプロセスの順調な立ち上がりをアピール [Intel touts steady rise of 32nm processors]. PC Watch. 2009-08-21 [2016-11-23]. （原始內容存檔於2017-10-03）（日語）.

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半導體器件製造

金屬氧化物半導體場效電晶體
010 µm – 1971 006 µm – 1974 003 µm – 1977 1.5 µm – 1981 001 µm – 1984 800 nm – 1987 600 nm – 1990 350 nm – 1993 250 nm – 1996 180 nm – 1999 130 nm – 2001 090 nm – 2003 065 nm – 2005 045 nm – 2007 032 nm – 2009 022 nm – 2012 014 nm – 2014 010 nm – 2016 007 nm – 2018 005 nm – 2020 003 nm – 2022
未來 002 nm ~ 2024
電晶體數量互補式金屬氧化物半導體半導體器件（多閘極電晶體）莫耳定律電晶體數量半導體半導體產業納電子學
閱論編