台积电刷屏：2nm制程节点取得重大突破 苹果首家尝鲜？

来源：券商中国

　　10月5日，据多家媒体报道，台积电（TSMC）在2nm制程节点上取得了重大突破。不过，2nm工艺将继续涨价。

　　据媒体报道，台积电每片300mm的2nm晶圆的价格可能超过3万美元，高于之前预期的2.5万美元，为4/5nm晶圆价格的两倍。

　　另有报道称，首个尝鲜N2先进工艺的客户，很可能是科技巨头苹果。此外，台积电和芯片封装公司Amkor于近日宣布，两家公司已签署了一份谅解备忘录，将在美国亚利桑那州合作进行芯片生产、封装和测试。不过，上述消息尚未获得台积电方面的证实。

　　来看详细报道。

　　台积电突传重大突破

　　据多家媒体报道，台积电在2nm制程节点上取得了重大突破，将首次引入Gate-all-aroundFETs（GAAFET）晶体管技术。此外，N2工艺还结合了NanoFlex技术，为芯片设计人员提供了前所未有的标准元件灵活性。

　　不过，上述消息尚未获得台积电方面的证实。

　　据报道，相较于当前的N3E工艺，N2工艺预计将在相同功率下实现10%至15%的性能提升，或在相同频率下将功耗降低25%至30%。更令人瞩目的是，晶体管密度将提升15%，这标志着台积电在半导体技术领域的又一次飞跃。

　　不过，伴随着技术的升级，成本也相应攀升。据预测，台积电每片300mm的2nm晶圆价格可能突破3万美元大关，高于早先预估的2.5万美元。相比之下，当前3nm晶圆的价格区间约为1.85万至2万美元，而4/5nm晶圆则徘徊在1.5万到1.6万美元之间。显然，2nm晶圆的价格将出现显著增长。

　　台积电正在建造两座晶圆厂，利用其2nm级工艺技术制造芯片，并斥资数百亿美元购买超昂贵的EUV光刻设备（每台设备约2亿美元）等。此外，N2工艺将使用多种创新的生产技术，这将使台积电的成本高于N3E。一般来说，N2可能会增加更多的EUV光刻步骤，这将增加其成本。例如，台积电可能需要退回带有N2的EUV双重图形，这将增加其成本，因此代工厂将这些额外成本转嫁给客户是合理的。

　　半导体业内人士分析指出，晶圆厂在先进制程上的投入是巨大的。例如，3纳米制程的研发投资就超过了40亿美元，而关键供应链的支持功不可没。这些投入为台积电及其供应链伙伴，如IP提供商和相关制程耗材厂带来了显著的营业额增长。

　　随着先进制程开发成本的指数型增长，IC设计高层透露了从28纳米到5纳米制程的开发费用变化。28纳米开发费用约为0.5亿美元，而到了16纳米则需要投入1亿美元。当推进到5纳米时，费用已高达5.5亿美元，其中包括了IP授权、软件验证、设计架构等多个环节。对于代工厂来说，投入更是巨额。以3纳米制程为例，调研机构认为需要投入40亿~50亿美元，而构建一座3纳米工厂的成本则至少约为150亿~200亿美元。

　　供应链业者表示，先进制程的投入是一个漫长且资源消耗巨大的过程，涉及研发人力、设备、软件、材料等多个环节，且往往需要7~10年的时间。以2纳米制程为例，其路径在2016年就已相当明朗，但直到近期试产时程细节才逐渐明确。

　　随着2纳米制程预计在2025年问世，供应链业者有望迎来获利成长的爆发期。此外，由于2纳米制程需要将晶圆研磨至更薄化，材料方面也有中砂和升阳半导体切入钻石碟、再生晶圆等领域。在再生晶圆方面，2纳米的产值约为28纳米的4.6倍。随着挡控片进入先进制程后，片数用量也会相应提升。对业者来说，这将是一个量、价齐扬的商业机会。

　　台积电是全球最大的晶圆代工制造商，为苹果、英伟达等客户提供芯片制造、先进封装技术等服务。从业绩来看，台积电二季度合并营收为6735.1亿新台币，同比增长40.1%，高于分析师预期。净利润录得2478.5亿新台币，同比增长36.3%，同样超出预期。

　　台积电8月销售额同比增长约33%，达到2508.7亿新台币。摩根大通表示，台积电在第三季度迄今的营收已经达到了摩根大通预期的68%。该公司8月的强劲销售表明，第三季度业绩可能会超过其指引。该行维持对该股的“增持”评级，目标为1200新台币。

　　二级市场上，台积电今年以来股价累计上涨近65%，最新市值为25.34万亿新台币，折合人民币约5.5万亿元。

　　苹果首家尝鲜？

　　据报道，台积电已规划N2工艺于2025年下半年正式进入批量生产阶段，预计客户最快可在2026年前收到首批采用N2工艺制造的芯片。而首个尝鲜这一先进工艺的客户，很可能是科技巨头苹果。

　　也有分析认为，如果每片晶圆3万美元的报价是准确的，那么使用N2而不是N3（在获得15%的晶体管密度的同时提高性能并降低功耗）是否对台积电的所有客户都有很大的经济意义还有待观察。苹果公司准备在2025年下半年使用N2，因为它每年都需要改进iPhone、iPad和Mac的处理器（尽管预计这些产品只有在2026年才能获得N2芯片）。其他大客户通常在1.5—2年内赶上苹果，所以到那时报价可能会低一点。

　　本周四，台积电和芯片封装公司Amkor宣布，两家公司已签署了一份谅解备忘录，将在美国亚利桑那州合作进行芯片生产、封装和测试。

　　两家公司在一份新闻稿中表示，他们在亚利桑那州的工厂非常接近，将加快整个芯片制造过程。根据协议，台积电将采用Amkor计划在亚利桑那州皮奥里亚市兴建之新厂所提供的一站式（Turnkey）先进封装与测试服务。台积电将利用这些服务来支持其客户，特别是那些使用台积电在凤凰城先进晶圆制造设施的客户。台积电位于亚利桑那州的前段晶圆制造厂与Amkor近在咫尺的后段封测厂之间的紧密合作，将缩短整体产品的生产周期。

　　台积电早些时候承诺在亚利桑那州凤凰城建造一座价值400亿美元的芯片制造厂，这为与Amkor的这笔交易奠定了基础。

　　苹果去年证实，Amkor将对附近台积电工厂生产的AppleSilicon芯片进行封装。科技记者TimCulpan最近报道称，台积电美国工厂已开始小规模生产A16芯片，该芯片于两年前在iPhone 14 Pro机型中首次亮相，iPhone 15和iPhone 15 Plus机型也使用A16芯片。