N6RF登場：支援5G時代的CMOS射頻技術

我的第一台電腦是Commodore VIC-20，電影《戰爭遊戲》激勵我存錢買下VICMODEM 數據機與世界聯繫。這台300鮑（baud）的機器提供了我人生第一次的上網體驗。幾年後，我有了一條25英尺長的乙太網路線，得以將我的筆記型電腦連上臥室的網路交換器 – 此時我才真正體驗到真正的網速。4G / LTE 開啟了無線的趨勢，進入5G和WiFi 6/6E之後，對一般消費者而言，只剩下少數的情境還會用到實體網路線。

5G和WiFi使用射頻（RF）技術進行通訊。一般人其實已經難以區分有線和先進的無線連網技術的網速差異，而5G 更提供了驚人的效能。

人們大可以用各種溢美之詞來形容5G和WiFi 6/6E的優勢和效能，但這是其他公司的領域。在台積公司，我們著重提昇這些5G / WiFi 6/6E晶片背後的半導體技術，並使它們的效能更上一層樓。

當您從半導體的角度看5G或WiFi 6/6E時，關鍵的促成技術之一是無線電或RF收發器（發射器/接收器）。為了實現5G的效能和承諾，收發器的尺寸和複雜性大大提高，這也導致了明顯更高的功耗。

通常，在工作量相同或相似的假設下，晶片會隨著時間而逐漸縮小。5G相對於4G大量增加了收發器的工作量，因為它利用了更多的載波聚合和更多的頻段。

5G收發器在尺寸、複雜性和功耗方面的增加給電池供電裝置帶來了多重挑戰。

主動功耗： 當5G提供全效能時，收發器的功耗將大大增加，因為它要處理頻率更高的更多通道，以實現更大的載波聚合。處理器、記憶體和儲存子系統也面臨5G資料傳輸量較高的挑戰。在智慧型手機中，每一毫瓦都要錙銖必較。隨著5G和毫米波的廣泛部署建置，降低收發器等關鍵元件的功耗至為關鍵，否則消費者將會感受到其5G裝置的電池續航壽命顯著縮短。

收發器和電池尺寸： 冒著透露自己年齡的風險，我得說當我在1980年代開始組裝個人電腦時，搭載CPU、記憶體和幾個基本週邊元件的主機板大小超過10萬平方毫米。將時間快轉到40年後，現在的智慧型手機效能比當年個人電腦高出不止千百倍，但主機板面積可能遠小於1萬平方毫米。

由於現代智慧型手機的主機板非常小，每平方毫米更顯重要。主機板的面積每多出一平方毫米，電池的體積就得相對縮小同樣的比例，電池越小，手機續航時間也就越短。這說明了縮小5G RF收發器的尺寸很重要，因為它是主機板上的大型元件之一。

台積公司宣佈推出N6RF，這是我們最新的先進RF CMOS半導體技術，旨在使5G和WiFi 6/6E發揮更佳的效能。5G提供了驚人的新效能水準，但它需要更高的RF功耗和更大的RF矽面積來支援其非凡的資料傳輸率。這兩種影響都會顯著降低客戶對注重空間的用戶設備（UE），例如智慧型手機的使用體驗，因為任何晶片尺寸的增加都會導致電池尺寸的減少。台積公司的N6RF是最先進的RF CMOS技術，它利用卓越的RF能力和數位PPA優勢，使客戶的產品能夠提供完整的5G / WiFi 6/6E效能，同時將電池續航壽命最大化。

相較於台積公司本身的16FFC RF技術，N6RF提供了顯著的改進：

RF半導體技術可以利用最新和最強大的半導體CMOS或邏輯技術。N6RF奠基於台積公司屢獲獎項肯定的N7技術。7奈米的產品出貨量已超過10億顆，為N6RF提供了快速、密集、節能和成熟的基礎。客戶可以利用之前用於 N7技術的許多相同的電子設計自動化工具來進行N6RF的產品設計，進而大幅加速設計時間，並降低總體設計成本。

台積公司樂見5G和WiFi 6/6E獲得發展動能，為消費者和企業提供卓越的功能和創新。透過我們的N6RF技術，這些功能和效能可以在更好的電池續航壽命之下獲得實現。

如欲瞭解更多有關台積公司RF技術的相關資訊，請參見rf.tsmc.com

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