臺(tái)灣臺(tái)積電對(duì)2納米工藝充滿信心，稱將比3納米工藝獲得更多客戶。據(jù)《工商時(shí)報(bào)》等臺(tái)灣媒體5月27日?qǐng)?bào)道，臺(tái)積電工藝開發(fā)副總經(jīng)理張曉剛在5月23日的論壇上表示，“2納米工藝開發(fā)進(jìn)展順利”，“按計(jì)劃2025年左右可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)”，駁斥了“臺(tái)積電因技術(shù)問題將2納米工藝全面量產(chǎn)推遲至2026年”的猜測(cè)。

臺(tái)積電推遲2nm工藝的傳聞，源于一項(xiàng)名為“Gate-All-Around（GAA）”的電流控制技術(shù)的首次應(yīng)用。三星電子于2022年6月在其3nm工藝中引入的這項(xiàng)技術(shù)，可降低晶體管（充當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)）的漏電流，從而提高芯片的功率效率。張副總裁解釋說：“應(yīng)用GAA時(shí)，良品率（良品與總產(chǎn)量之比）已達(dá)到目標(biāo)的90%。”

臺(tái)積電首席執(zhí)行官魏哲家對(duì)此充滿信心，他表示：“2 納米工藝的需求將超過 3 納米和 5 納米工藝。”臺(tái)積電官員表示：“我們計(jì)劃在年底前將 3 納米工藝產(chǎn)能提高三倍”，并補(bǔ)充道：“即便如此，我們也無法滿足所有客戶訂單。”

臺(tái)積電的信心源自與大客戶蘋果的密切關(guān)系，蘋果占臺(tái)積電營(yíng)收的25-30%，外電報(bào)道稱，蘋果COO Jeff Williams于5月20日左右秘密來臺(tái)，與魏哲家CEO商討2納米合作計(jì)劃。


臺(tái)積電2025年量產(chǎn)2nm制程

臺(tái)積電聯(lián)席副 COO 張曉強(qiáng)表示，臺(tái)積電的 2nm 制程進(jìn)展“非常順利”：目前納米片的“轉(zhuǎn)換表現(xiàn)”已達(dá)到目標(biāo) 90%，按良率計(jì)算也超過了 80%。

臺(tái)積電認(rèn)為其 N2 制程在 2025 年推出時(shí)，將繼續(xù)成為代工業(yè)界最領(lǐng)先的技術(shù)。

另據(jù)外媒 Anandtech 整理，臺(tái)積電將在 2025 下半年實(shí)現(xiàn) N2 制程量產(chǎn)，同期還將帶來 3nm 家族中面向 HPC 應(yīng)用的 N3X 制程。

N3X 制程擁有更高的 1.2V 最大電壓，相較 N3P 制程在相同頻率下功耗降低 7%，在相同面積下性能提升 5%，在相同頻率下密度提升 10%。另據(jù)IT之家此前報(bào)道，該節(jié)點(diǎn)有望從今年開始接獲投片。

而在 2026 下半年，臺(tái)積電將量產(chǎn)兩個(gè) 2nm 家族變體制程：N2P 和 A16。

N2P 制程將相較 N2 制程在相同頻率和密度下功耗降低 5~10%，在相同密度和功耗下性能提升 5~10%。

在 A16 節(jié)點(diǎn)，臺(tái)積電將正式引入背面供電技術(shù)。該制程可在相同工作電壓下，頻率提升 8~10%；在相同頻率下功耗降低 15~20%，密度至高提升 10%。

除了2nm工藝，臺(tái)積電目前的3nm產(chǎn)能也處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。去年秋天，蘋果就包下了臺(tái)積電3nm產(chǎn)能一年內(nèi)的全部產(chǎn)能，用于供應(yīng)其自研的M3芯片。而蘋果正在設(shè)計(jì)的自研AI服務(wù)器處理器，也將采用臺(tái)積電3nm工藝，預(yù)計(jì)2025年下半年量產(chǎn)。

面對(duì)來自包括蘋果在內(nèi)的客戶的巨大需求，臺(tái)積電正在加大資本支出力度。今年臺(tái)積電的資本支出預(yù)算高達(dá)360億美元，較去年增長(zhǎng)約24%。未來幾年，臺(tái)積電每年的資本支出都將維持在300億美元以上的高位。

蘋果始終是先進(jìn)制程首位客戶

臺(tái)積電擴(kuò)產(chǎn)的步伐似乎還是趕不上客戶的需求增長(zhǎng)。據(jù)行業(yè)預(yù)測(cè)，如果蘋果成功包下臺(tái)積電2nm及更先進(jìn)制程的首批產(chǎn)能，將為臺(tái)積電貢獻(xiàn)約新臺(tái)幣6000億元的營(yíng)收，創(chuàng)下新高。

AI的快速發(fā)展正在推動(dòng)著芯片行業(yè)的需求增長(zhǎng)。根據(jù)業(yè)內(nèi)人士，未來幾年內(nèi)，定制AI芯片（ASIC）的增速將超過GPU。這意味著包括蘋果、谷歌、亞馬遜、微軟等科技巨頭在內(nèi)的企業(yè)，都將加大對(duì)AI芯片的需求。

蘋果與臺(tái)積電的合作關(guān)系可謂源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。早在2014年，蘋果就包下了臺(tái)積電20nm工藝的大產(chǎn)能，用于生產(chǎn)A8處理器。此后，蘋果每年都會(huì)預(yù)訂臺(tái)積電的先進(jìn)制程產(chǎn)能。

去年秋季，蘋果更是包下了臺(tái)積電3nm產(chǎn)能一年內(nèi)的全部產(chǎn)能，用于供應(yīng)其自研的M3芯片。而最新的消息顯示，蘋果CEO杰夫·威廉斯不久前親自拜訪臺(tái)積電，就AI芯片合作事宜進(jìn)行了洽談。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士，蘋果此次很可能是為其自研AI芯片包下了臺(tái)積電2nm及更先進(jìn)制程的產(chǎn)能。對(duì)于蘋果來說，自研AI芯片是公司發(fā)展的重中之重。蘋果已在新款iPad Pro的M4芯片中配備了強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎，專門加速AI任務(wù)。

而對(duì)于臺(tái)積電而言，能夠持獲得蘋果的大單也是公司發(fā)展的重要支撐。蘋果是臺(tái)積電最大的客戶之一，過去幾年一直占據(jù)臺(tái)積電營(yíng)收的25%左右。如果蘋果成功包下2nm及更先進(jìn)制程的首批產(chǎn)能，預(yù)計(jì)將為臺(tái)積電貢獻(xiàn)約新臺(tái)幣6000億元的營(yíng)收，創(chuàng)下新高。

1nm大戰(zhàn)或提前開打

臺(tái)積電在 2020 年的 IEDM 大會(huì)上就公布了其在 2030 年前開發(fā) 1 納米節(jié)點(diǎn)的計(jì)劃，該公司表示，它將采用多個(gè) 3D 疊加芯片組的方式，在 1 納米制程上實(shí)現(xiàn)"萬億個(gè)晶體管"的目標(biāo)。臺(tái)積電還改變了其制程的命名方式，將 1.4 納米和 1 納米制程分別命名為 A14 和 A10，這與英特爾代工廠的命名方式有些相似。

臺(tái)積電的 1 納米計(jì)劃將是一個(gè)昂貴的計(jì)劃，預(yù)計(jì)成本約合 320 億美元。該公司計(jì)劃在臺(tái)灣南部嘉義縣建立一個(gè)新的工廠，占地面積約為 100 公頃，將以 60-40 的比例劃分，在新工廠內(nèi)同時(shí)滿足半導(dǎo)體和集成電路封裝生產(chǎn)的需求。該工廠預(yù)計(jì)將在 2024 年開始建設(shè)，2026 年開始量產(chǎn) 1 納米芯片。此外，臺(tái)積電還將在臺(tái)灣建立多個(gè) 2 納米晶圓廠，以保持其在制程技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

臺(tái)積電的 1 納米計(jì)劃無疑將使半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得更加有趣，也更加激烈。英特爾和三星代工廠也不會(huì)坐以待斃，他們也在加緊研發(fā)自己的先進(jìn)制程技術(shù)，試圖縮小與臺(tái)積電的差距。


英特爾

英特爾對(duì)外表示Intel 18A將于今年年底量產(chǎn)。為推銷該工藝節(jié)點(diǎn)，韓媒表示英特爾執(zhí)行長(zhǎng)Pat Gelsinger去年會(huì)見韓國(guó)IC設(shè)計(jì)公司高層，以爭(zhēng)取商機(jī)。

Intel 18A之后，英特爾還將積極瞄準(zhǔn)更先進(jìn)的制程工藝。據(jù)悉，英特爾近期對(duì)外公布了Intel 14A（1.4nm制程）路線，但未透露具體上市日期，業(yè)界預(yù)計(jì)將是在2026年。

此外，英特爾副總裁兼首席全球運(yùn)營(yíng)官Keyvan Esfarjani近期在一場(chǎng)演講中透露，1nm級(jí)別的Intel 10A工藝計(jì)劃在2027年底投入生產(chǎn)。

英特爾還表示，將逐步減少其14nm、10nm/12nm/Intel 7工藝的整體產(chǎn)能，未來會(huì)過渡到使用EUV系統(tǒng)的制程節(jié)點(diǎn)，并將積極提高其Foveros、EMIB、SIP（硅光子學(xué)）和HBI（混合鍵合互連）的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，以滿足人工智能芯片的需求。

三星

韓媒 Business Korea 報(bào)道，三星有望今年 6 月公布 1nm 工藝計(jì)劃，并計(jì)劃將量產(chǎn)計(jì)劃從 2027 年提前至 2026 年。

三星電子晶圓代工業(yè)務(wù)部計(jì)劃于 6 月 12 日至 13 日在美國(guó)硅谷舉辦晶圓代工和 SAFE 論壇，屆時(shí)將公布其技術(shù)路線圖和加強(qiáng)晶圓代工生態(tài)系統(tǒng)的計(jì)劃。

根據(jù)三星之前的路線圖，2 納米 SF2 工藝將于 2025 年亮相。與 3 納米的第二代 3GAP 工藝相比，在相同頻率和復(fù)雜度的情況下，它的能效提高了 25%，在相同功耗和復(fù)雜度的情況下，它的性能提高了 12%，同時(shí)芯片面積減少了 5%。

臺(tái)積電計(jì)劃在 2027 年達(dá)到 A16 節(jié)點(diǎn)（1.6 納米）。根據(jù) TechNews 此前援引國(guó)外媒體的報(bào)道，臺(tái)積電預(yù)計(jì)將于 2027-2028 年左右開始量產(chǎn) 1.4 納米。


最后

不過，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的，它還面臨著許多挑戰(zhàn)和困難，比如良品率、供應(yīng)、成本、設(shè)計(jì)復(fù)雜度、物理極限等。1 納米制程距今仍有近五年的時(shí)間，甚至更長(zhǎng)，因?yàn)樗斑€有多種制程需要問世。從目前來看，臺(tái)積電依然可能會(huì)引領(lǐng)未來的發(fā)展方向，但這完全取決于該公司的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手如何定位自己在行業(yè)中的地位，以及市場(chǎng)的需求和變化。

半導(dǎo)體行業(yè)是科技領(lǐng)域的核心，它將繼續(xù)推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步和創(chuàng)新。臺(tái)積電的 1 納米計(jì)劃將為半導(dǎo)體行業(yè)帶來新的變革，也將為我們帶來更好的科技體驗(yàn)。讓我們拭目以待，看看臺(tái)積電能否實(shí)現(xiàn)其宏偉的目標(biāo)，以及半導(dǎo)體行業(yè)能否迎來新的輝煌。