(本文編譯自SemiWiki)
半導(dǎo)體行業(yè)正面臨一場結(jié)構(gòu)性的供應(yīng)挑戰(zhàn),這一挑戰(zhàn)與先進(jìn)芯片的需求激增緊密相關(guān),尤其是人工智能、高性能計算(HPC)以及新一代移動和消費(fèi)電子設(shè)備所使用的芯片。這場漩渦的核心是2納米制程技術(shù),該技術(shù)依賴納米片或全環(huán)繞柵極晶體管(GAA)架構(gòu),且對光刻設(shè)備的精度要求極高,是半導(dǎo)體發(fā)展史上最復(fù)雜、成本最高的制程轉(zhuǎn)型之一。
![]()
臺積電與2納米芯片產(chǎn)能缺口
臺積電的N2制程于2025年末正式進(jìn)入量產(chǎn)階段,從初期的良率和產(chǎn)能爬坡數(shù)據(jù)來看表現(xiàn)亮眼,也讓臺積電下定決心大舉擴(kuò)充產(chǎn)能。相較于前一代制程,N2制程能實現(xiàn)最高15%的性能提升,或大幅降低功耗,成為新一代人工智能加速器和旗艦移動芯片的理想選擇。
市場對2納米芯片的需求十分旺盛。業(yè)內(nèi)消息顯示,臺積電N2制程2026年的產(chǎn)能已基本售罄,蘋果、英偉達(dá)、高通、超威等核心客戶均鎖定了首批產(chǎn)能的大部分份額。這一定程度上是因為現(xiàn)代人工智能加速器單芯片所需的晶圓面積遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)移動處理器,進(jìn)一步加劇了產(chǎn)能緊張的局面。
為滿足市場需求,臺積電已制定計劃,在多個晶圓廠大舉擴(kuò)產(chǎn),涵蓋中國臺灣的新竹寶山廠、高雄廠及其他海外廠區(qū),目標(biāo)是在2026-2028年期間,實現(xiàn)月晶圓投片量突破六十萬片。臺積電的資本支出也預(yù)示著其擴(kuò)產(chǎn)決心:2024年該公司資本支出為298億美元,2025年同比增長37%至409億美元,2026年更是計劃創(chuàng)下520-560億美元的歷史新高。由此可見,臺積電或?qū)⑾裰鲗?dǎo)3納米制程一樣,再度占據(jù)2納米制程的市場主導(dǎo)地位。
英特爾18A制程:具有競爭力,卻難成萬全之策
英特爾18A制程是其7nm工藝之后技術(shù)路線圖的重要組成部分,制程代際與2納米級工藝大致歸為同一梯隊。該制程同時采用了RibbonFET(GAA的一種技術(shù)形態(tài))和背面供電技術(shù),兩項技術(shù)的搭載旨在提升芯片性能與能效。英特爾率先實現(xiàn)了量產(chǎn)級GAA技術(shù),也率先落地背面供電技術(shù),盡顯半導(dǎo)體領(lǐng)域的頂尖創(chuàng)新實力。
英特爾于2025年啟動18A制程的量產(chǎn),初期主要為自家的Panther Lake系列處理器等產(chǎn)品供貨,相較之下,作為晶圓代工方案向外部客戶開放的規(guī)模仍十分有限。盡管2025年年中時,18A制程的良率已有提升,但整體仍被認(rèn)為落后于臺積電的N2制程;且英特爾自身的晶圓代工生態(tài),相較于臺積電的全球客戶體系,規(guī)模依然偏小。
英特爾采取的是雙軌戰(zhàn)略:一方面為自家產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)先性提供支撐;另一方面拓展晶圓代工服務(wù)。但該公司歷來難以吸引外部大規(guī)模的代工需求,這也是其尚未能切實緩解整個行業(yè)2納米芯片產(chǎn)能緊張局面的核心原因。當(dāng)然,在陳立武出任首席執(zhí)行官后,這一局面已發(fā)生改變。美國本土半導(dǎo)體制造的品牌影響力如今達(dá)到前所未有的高度,毫無疑問,英特爾或?qū)⑴c頭部半導(dǎo)體企業(yè)簽署18A、14A制程的晶圓代工合作協(xié)議。
三星2納米制程:發(fā)力追趕頗具競爭力,卻身陷多重挑戰(zhàn)
三星是首批在3納米制程節(jié)點(diǎn)小范圍應(yīng)用GAA技術(shù)的企業(yè)之一,并計劃將這一技術(shù)成果延伸至2納米制程(其2納米制程常稱SF2)的研發(fā)與生產(chǎn)中。三星已在美國得克薩斯州泰勒市的晶圓廠等設(shè)施上投入巨資,目標(biāo)是在2026年實現(xiàn)該制程的量產(chǎn)。
盡管動作頻頻,三星仍在良率穩(wěn)定性與客戶認(rèn)可度上面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。即便其給出的定價具備極強(qiáng)的市場競爭力,但良率方面的種種問題,加之在客戶心中的品牌認(rèn)可度不足,意味著在2納米制程的大批量訂單上,三星尚無法成為臺積電的有效替代者。信任是半導(dǎo)體行業(yè)的立足之本,沒有穩(wěn)定可預(yù)期的良率,便無從談起客戶信任。
Rapidus:新晉玩家深耕2納米小眾產(chǎn)能市場
日本晶圓代工企業(yè)Rapidus是近年來半導(dǎo)體行業(yè)最受關(guān)注的新生力量之一,該企業(yè)由日本政府及頭部日本企業(yè)聯(lián)合投資成立。Rapidus計劃于2027年左右啟動2納米芯片的生產(chǎn),并擬定在量產(chǎn)啟動后的一年內(nèi)大幅提升月晶圓產(chǎn)能。
Rapidus近期又完成了17億美元的融資,其獲得的政府補(bǔ)貼與私人投資合計已達(dá)113億美元。盡管這一數(shù)額頗為可觀,但僅占該企業(yè)預(yù)估2027年實現(xiàn)2納米芯片全面量產(chǎn)所需320億美元資金的約40%,后續(xù)發(fā)展值得持續(xù)關(guān)注。
與行業(yè)巨頭不同,Rapidus并未試圖在產(chǎn)能規(guī)模上展開正面競爭,而是主打“快速交期”與定制化服務(wù),這一定位或能吸引定制芯片設(shè)計商、日本本土科技企業(yè),以及有小批量、高定制化芯片需求的機(jī)構(gòu)客戶。
盡管在量產(chǎn)時間與總產(chǎn)能上,Rapidus仍落后臺積電數(shù)年,但這家企業(yè)的布局,是日本重拾先進(jìn)半導(dǎo)體制造領(lǐng)域話語權(quán)的戰(zhàn)略舉措,也為當(dāng)前高度集中于少數(shù)玩家的半導(dǎo)體市場,增添了新的供應(yīng)鏈選擇。
全球產(chǎn)能走鋼絲:2納米芯片市場的整體格局
臺積電占據(jù)主導(dǎo)地位,英特爾發(fā)力內(nèi)部產(chǎn)品同時拓展代工業(yè)務(wù),三星的2納米技術(shù)具備實力卻受多重制約,Rapidus則深耕小眾市場,多方現(xiàn)狀疊加,造就了當(dāng)下高端制程芯片需求持續(xù)遠(yuǎn)超供給的半導(dǎo)體行業(yè)格局。
即便全球晶圓廠產(chǎn)能不斷提升,但人工智能的普及速度,以及企業(yè)賦予前沿芯片的戰(zhàn)略價值,意味著提前鎖定晶圓產(chǎn)能,已成為科技巨頭的核心要務(wù),也成了其他企業(yè)難以突破的重大瓶頸。
歸根結(jié)底,2納米芯片的產(chǎn)能短缺并非短期的供應(yīng)波動,而是先進(jìn)計算、人工智能與定制化芯片戰(zhàn)略,在未來多年重塑全球半導(dǎo)體生態(tài)的必然結(jié)果。晶圓代工行業(yè)的發(fā)展根基始終在于多元供應(yīng),行業(yè)無疑需要重新打造這樣的供應(yīng)鏈優(yōu)勢。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.