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2nm争霸战已打响

2025-06-18  

  南韩媒体报导,台积电和三星电子都将在今年下半年生产业界最先进的2纳米制程芯片,两大半导体厂的抢单大战预料将更加激烈,但三星的良率低于台积电,成为吸引订单的挑战。

  韩国前锋报报导,南韩产业人士指出,台积电已开始收到2纳米制程订单,预料下半年将在新竹宝山和高雄厂生产。这是台积电首度采用环绕式闸极( GAA )架构技术生产2纳米芯片,效能预料将提高10%至15%,能耗将减少25%至30%,电晶体密度也比目前的3纳米制程提高15%。

  据了解,台积电2纳米主要客户主要延续3纳米相关客户,包括苹果、辉达、超微、高通、联发科等,都可望是首批2纳米客户。其中,联发科执行长蔡力行已于5月台北国际电脑展预告,该公司将有2纳米制程芯片于今年9月设计定案,「大家可能猜得到是什么产品」。

  三星的目标也是在下半年开始生产2纳米芯片,虽未明确表示会生产哪一款产品,一般预料是用于旗下新款旗舰机Galaxy S26的自家Exynos 2600处理器。

  三星积极挥军2纳米之际,报导引述知情人士指出,台积电2纳米制程的良率已突破60%,跨越稳定量产的门槛。相较下,三星2纳米制程良率据传约为40%,远不及台积电。

  三星虽是率先以GAA架构生产3纳米的芯片生产商,初期持续苦于低良率,该公司打算以先前采用GAA的经验,提升2纳米良率。三星的挑战在于吸引科技大厂订单,以维持公司先进制程竞争力,之前也延揽曾在台积电效力的韩美玲(Margaret Han),率领晶圆代工部门。

  全球晶圆代工龙头台积电(TSMC)2纳米制程进展备受瞩目,其缺陷密度(D0)表现已比肩5纳米家族,甚至超越同期7纳米与3纳米制程,成为技术成熟度最高的先进节点之一,为2025年下半年量产注入强心针。

  台积电2纳米主要客户锁定苹果、辉达、AMD、高通、联发科及博通一线业者。 AMD新一代EPYC处理器Venice为业界首款完成投片并采用台积电2纳米制程,苹果iPhone 18系列机型预计采用2纳米处理器,辉达的Rubin平台2026年下半年仍以3纳米为主,2纳米导入较谨慎。英特尔亦积极布局2纳米,特别针对AI与高效能运算应用。

  台积电董事长魏哲家日前强调,2纳米需求「前所未有」,远超3纳米。半导体业者透露,台积电2纳米制程首度采用环绕式栅极电晶体(GAAFET)架构的关键节点,取代沿用多年的FinFET技术;GAAFET透过立体堆叠的纳米片结构,使电晶体通道被栅极材料完全包覆,不仅提升电晶体密度与效能,更有效降低漏电流与功耗。

  台积电在北美技术论坛首次公开2纳米(N2)缺陷密度趋势,尽管未揭露具体数据,但透过对比历代制程的缺陷率趋势图,台积电2纳米的D0,低于同期先进制程节点,

  台积电2纳米制程已进入试产阶段,新竹宝山Fab 20厂(P1)于2024年第四季启动工程线年第四季量产,月产能将提升至3万片。高雄Fab 22厂亦于2024年第四季进机,预计2026年首季量产,月产能同样达3万片。

  业界预估,台积电计画于2027年将新竹与高雄的2纳米总月产能扩增至12万~13万片,2025年底前可能达到5万片,若进展顺利,最高可达8万片。

  台积电2纳米需求红不让,促使公司加速扩建新竹宝山4座厂及高雄楠梓3座厂,总投资额逾1.5兆元,打造全球最大半导体制造聚落。

  此外,台积电在美国亚利桑那州的Fab 21厂区第三座(P3)将导入2纳米及A16(1.6纳米)制程,预计2028年量产,也将接棒将技术推升至2纳米制程。

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