三星和英特爾來勢洶洶，臺積電2nm制程能否保持領先？

臺灣臺積電對2納米工藝充滿信心，稱將比3納米工藝獲得更多客戶。據《工商時報》等臺灣媒體5月27日報道，臺積電工藝開發副總經理張曉剛在5月23日的論壇上表示，“2納米工藝開發進展順利”，“按計劃2025年左右可實現量產”，駁斥了“臺積電因技術問題將2納米工藝全面量產推遲至2026年”的猜測。

臺積電推遲2nm工藝的傳聞，源于一項名為“Gate-All-Around（GAA）”的電流控制技術的首次應用。三星電子于2022年6月在其3nm工藝中引入的這項技術，可降低晶體管（充當半導體開關）的漏電流，從而提高芯片的功率效率。張副總裁解釋說：“應用GAA時，良品率（良品與總產量之比）已達到目標的90%。”

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

臺積電的信心源自與大客戶蘋果的密切關系，蘋果占臺積電營收的25-30%，外電報道稱，蘋果COO Jeff Williams于5月20日左右秘密來臺，與魏哲家CEO商討2納米合作計劃。


臺積電2025年量產2nm制程

臺積電聯席副 COO 張曉強表示，臺積電的 2nm 制程進展“非常順利”：目前納米片的“轉換表現”已達到目標 90%，按良率計算也超過了 80%。

臺積電認為其 N2 制程在 2025 年推出時，將繼續成為代工業界最領先的技術。

另據外媒 Anandtech 整理，臺積電將在 2025 下半年實現 N2 制程量產，同期還將帶來 3nm 家族中面向 HPC 應用的 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IT之家此前報道，該節點有望從今年開始接獲投片。

而在 2026 下半年，臺積電將量產兩個 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 節點，臺積電將正式引入背面供電技術。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，臺積電目前的3nm產能也處于滿負荷運轉狀態。去年秋天，蘋果就包下了臺積電3nm產能一年內的全部產能，用于供應其自研的M3芯片。而蘋果正在設計的自研AI服務器處理器，也將采用臺積電3nm工藝，預計2025年下半年量產。

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

蘋果始終是先進制程首位客戶

臺積電擴產的步伐似乎還是趕不上客戶的需求增長。據行業預測，如果蘋果成功包下臺積電2nm及更先進制程的首批產能，將為臺積電貢獻約新臺幣6000億元的營收，創下新高。

AI的快速發展正在推動著芯片行業的需求增長。根據業內人士，未來幾年內，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的企業，都將加大對AI芯片的需求。

蘋果與臺積電的合作關系可謂源遠流長。早在2014年，蘋果就包下了臺積電20nm工藝的大產能，用于生產A8處理器。此后，蘋果每年都會預訂臺積電的先進制程產能。

去年秋季，蘋果更是包下了臺積電3nm產能一年內的全部產能，用于供應其自研的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積電，就AI芯片合作事宜進行了洽談。

據業內人士，蘋果此次很可能是為其自研AI芯片包下了臺積電2nm及更先進制程的產能。對于蘋果來說，自研AI芯片是公司發展的重中之重。蘋果已在新款iPad Pro的M4芯片中配備了強大的神經網絡引擎，專門加速AI任務。

而對于臺積電而言，能夠持獲得蘋果的大單也是公司發展的重要支撐。蘋果是臺積電最大的客戶之一，過去幾年一直占據臺積電營收的25%左右。如果蘋果成功包下2nm及更先進制程的首批產能，預計將為臺積電貢獻約新臺幣6000億元的營收，創下新高。

1nm大戰或提前開打

臺積電在 2020 年的 IEDM 大會上就公布了其在 2030 年前開發 1 納米節點的計劃，該公司表示，它將采用多個 3D 疊加芯片組的方式，在 1 納米制程上實現"萬億個晶體管"的目標。臺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。

臺積電的 1 納米計劃將是一個昂貴的計劃，預計成本約合 320 億美元。該公司計劃在臺灣南部嘉義縣建立一個新的工廠，占地面積約為 100 公頃，將以 60-40 的比例劃分，在新工廠內同時滿足半導體和集成電路封裝生產的需求。該工廠預計將在 2024 年開始建設，2026 年開始量產 1 納米芯片。此外，臺積電還將在臺灣建立多個 2 納米晶圓廠，以保持其在制程技術上的領先優勢。

臺積電的 1 納米計劃無疑將使半導體行業的競爭變得更加有趣，也更加激烈。英特爾和三星代工廠也不會坐以待斃，他們也在加緊研發自己的先進制程技術，試圖縮小與臺積電的差距。


英特爾

英特爾對外表示Intel 18A將于今年年底量產。為推銷該工藝節點，韓媒表示英特爾執行長Pat Gelsinger去年會見韓國IC設計公司高層，以爭取商機。

Intel 18A之后，英特爾還將積極瞄準更先進的制程工藝。據悉，英特爾近期對外公布了Intel 14A（1.4nm制程）路線，但未透露具體上市日期，業界預計將是在2026年。

此外，英特爾副總裁兼首席全球運營官Keyvan Esfarjani近期在一場演講中透露，1nm級別的Intel 10A工藝計劃在2027年底投入生產。

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

三星

韓媒 Business Korea 報道，三星有望今年 6 月公布 1nm 工藝計劃，并計劃將量產計劃從 2027 年提前至 2026 年。

三星電子晶圓代工業務部計劃于 6 月 12 日至 13 日在美國硅谷舉辦晶圓代工和 SAFE 論壇，屆時將公布其技術路線圖和加強晶圓代工生態系統的計劃。

根據三星之前的路線圖，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，在相同頻率和復雜度的情況下，它的能效提高了 25%，在相同功耗和復雜度的情況下，它的性能提高了 12%，同時芯片面積減少了 5%。

臺積電計劃在 2027 年達到 A16 節點（1.6 納米）。根據 TechNews 此前援引國外媒體的報道，臺積電預計將于 2027-2028 年左右開始量產 1.4 納米。


最后

不過，半導體行業的發展并不是一帆風順的，它還面臨著許多挑戰和困難，比如良品率、供應、成本、設計復雜度、物理極限等。1 納米制程距今仍有近五年的時間，甚至更長，因為它之前還有多種制程需要問世。從目前來看，臺積電依然可能會引領未來的發展方向，但這完全取決于該公司的競爭對手如何定位自己在行業中的地位，以及市場的需求和變化。

半導體行業是科技領域的核心，它將繼續推動人類社會的進步和創新。臺積電的 1 納米計劃將為半導體行業帶來新的變革，也將為我們帶來更好的科技體驗。讓我們拭目以待，看看臺積電能否實現其宏偉的目標，以及半導體行業能否迎來新的輝煌。