臺積電拿下決定性戰(zhàn)役客戶訂單可能超過3納米制程

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2024-12-10 08:43:37 網(wǎng)易

臺積電在2納米工藝制程的競賽中再次領(lǐng)先。12月6日，據(jù)中國臺灣媒體報道，臺積電已在新竹縣寶山工廠完成2納米制程晶圓的試生產(chǎn)工作，良品率高達60%，遠超公司內(nèi)部預期。臺積電董事長魏哲家曾表示，2納米制程市場需求巨大，客戶訂單可能超過3納米制程。

臺積電規(guī)劃了新竹和高雄兩地至少四座工廠用于2納米制程生產(chǎn)，在滿產(chǎn)狀態(tài)下，到2026年初總產(chǎn)能將達12萬片晶圓。在三星工藝開發(fā)受挫、英特爾代工業(yè)務(wù)前景不明的情況下，臺積電在芯片代工行業(yè)已取得明顯優(yōu)勢。

進入先進制程后，2納米節(jié)點被視為關(guān)鍵節(jié)點。傳統(tǒng)的FinFET架構(gòu)在此尺度下開始失效，CMOS器件的短溝道效應問題再次凸顯。為解決這一問題，華人科學家胡正明提出了鰭式場效應晶體管（FinFET）架構(gòu)，使摩爾定律得以延續(xù)近20年。然而，進入5納米工藝制程后，F(xiàn)inFET架構(gòu)也開始逐漸失效，GAAFET架構(gòu)應運而生。GAAFET架構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)柵極鰭片并在垂直方向上分多條鰭片，增加了與溝道的接觸面積。

臺積電在開發(fā)3納米工藝時選擇繼續(xù)優(yōu)化FinFET結(jié)構(gòu)，取得了良好效果。蘋果A17芯片等使用臺積電3納米工藝的產(chǎn)品未出現(xiàn)明顯發(fā)熱或高功耗問題，良率也達到80%以上。相比之下，三星在3納米工藝上直接采用GAAFET架構(gòu)，但因開發(fā)難度大且時間緊迫，良率不足20%，無法滿足量產(chǎn)需求。這使得臺積電幾乎包攬了全球3納米芯片產(chǎn)能，三季度財報顯示，其營收和凈利潤分別增長36.27%和50.18%。

在3納米工藝代工獲得豐厚收益后，臺積電在2納米工藝上的開發(fā)更加從容。臺積電此前公布的路線圖顯示，N2工藝在相同功耗下性能比N3E提升10%-15%，而在相同性能下功耗降低25%-30%。盡管2納米工藝代工價格預計高達3萬美元，但對消費電子芯片廠商尤其是SoC設(shè)計廠商仍有巨大吸引力。

2納米芯片的研發(fā)費用預計高達數(shù)十億美元，這些成本最終將轉(zhuǎn)嫁給消費者。臺積電在芯片代工行業(yè)中已形成壟斷地位，今年兩次提高代工費用，不僅針對3納米工藝，甚至5納米工藝的價格也上調(diào)4%-10%。

三星電子在3納米工藝上受挫后，計劃全力投入2納米工藝，但預計至少要到2027年才能實現(xiàn)量產(chǎn)。英特爾雖然完成了18A工藝（等效2納米）的試生產(chǎn)，但良率過低且公司處于動蕩期，量產(chǎn)時間不確定。因此，在2納米工藝制程開發(fā)上，臺積電的競爭對手目前難以匹敵，下游廠商在未來相當長一段時間內(nèi)只能接受臺積電的高價。

(責任編輯：張蕾)

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