半导体技术演进路径 - 行业正式进入GAAFET技术时代，逻辑芯片发展趋势从GAA转向下一代架构[1] - 三星已在3nm节点应用GAAFET技术，台积电计划在2025年下半年2nm制程中应用该技术[2] - 晶体管技术从MOSFET演进至FinFET再到GAAFET：MOSFET适用于28nm以上制程，FinFET适用于22nm-7nm，GAAFET适用于5nm以下[3][4] - 英特尔于2011年率先将FinFET技术商业化应用于22nm制程，自16/14nm起FinFET成为主流选择[4] GAAFET技术特性与挑战 - GAAFET（环绕栅极场效应晶体管）相比FinFET具有更好的静电特性、更低工作电压和更高电流驱动能力[4] - GAAFET存在工艺难度极高、研发成本飙升等挑战，目前处于初步探索阶段[4][5] - 三星在3nm时代率先应用GAAFET，台积电选择在2nm制程投入应用[5] 下一代晶体管架构竞争 - CFET（互补场效应晶体管）被IMEC于2018年提出，作为GAA之后的有力竞争者[5] - 北京大学在VLSI 2025提出FlipFET技术，实现8层晶体管三维垂直集成，较FinFET提升逻辑密度3.2倍并降低功耗58%[28] - FlipFET采用双面有源区+倒装+背靠背自对准设计，通过晶圆键合和翻转实现n/p器件空间分离，避免CFET的多层对齐难题[28][29] - FlipFET解决CFET四大难题：漏电流路径隔离、对齐精度控制、低温工艺兼容铜互连、结构拓展性强[29][30][32] 先进制程发展时间表 - 台积电计划2027年达到A14节点，2030年达到A10节点（1nm制程）[33] - 台积电1nm制程晶圆厂计划落地台湾台南，规划6条产线（P1-P3产线1.4nm，P4-P6产线1nm）[33] - 英特尔计划2025年量产18A制程产品，采用RibbonFET GAA技术，已向客户送出Panther Lake和Clearwater Forest样片[34] - IBM与日本Rapidus合作开发1nm以下芯片，已派遣工程师至北海道工厂[35] 技术性能突破 - CFET可将逻辑标准单元微缩至4-Track高度，SRAM单元面积减少40%以上[15] - 基于IMEC路线图，CFET技术有望在2032年实现0.5nm、2036年实现0.2nm工艺[25] - 台积电在IEDM2024展示48nm栅极间距的CFET逆变器，验证双面供电与晶圆键合翻转技术可行性[30] - FlipFET技术被台积电评价为"重新定义三维集成技术边界"，引发行业巨头高度关注[32] 晶体管密度发展 - 采用台积电3D封装技术的芯片晶体管数量将超过1万亿个，传统封装技术芯片超过2000亿个[33] - 对比4nm制程的GH100芯片晶体管数量为800亿个[33]