进程提前半年，台积电2nm上线倒计时

访客 2024-11-30 15:03:12 14691

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摘要： 11月26日，台积电在高雄的2nm新厂举行设备进机典礼。原本高雄工厂的计划是在2025年中期引进设备，年底进行生产。受...

11月26日，台积电在高雄的2nm新厂举行设备进机典礼。

原本高雄工厂的计划是在2025年中期引进设备，年底进行生产。受益于需求高涨，台积电高雄工厂的时间线整整提前了半年，这也把全球2nm制造的时间表向前推进了一步。

2nm 产能将于 2025 年开始，这印证了之前我们所了解到的台积电2nm进展超出预期。

从工厂分布来看，2023台积电在中国台湾已建成的18处工厂中，宝山的P1、P2将会生产2nm。P1的设备已经在2024年4月进厂，并预计在2024年第四季度进入验证，预计将在2025年量产，计划产能约为3万片。2023年新建的新竹F20、高雄F22也将生产2nm。F20工厂将于2025年第四季度开始产能提升，月产能约为3万片晶圆。F22工厂则将于2026年第一季度开始商业化生产，月产能同样为3万片晶圆。到2026年，台积电2nm工艺的月总产能至少可以达到9万片晶圆，为全球客户提供稳定可靠的2nm芯片供应。

在台积电5nm产能利用率已经超负荷，3nm产能利用率在2025年有望达到100%的情况下。2nm制程的上线预告，让台积电在先进制程的市场上继续领跑。

01天时地利人和，台积电准备好了

台积电在2nm制程的准备上已经十分完备了。除了设备进场的“硬背景”，其他2nm相关的要素也在低调中完成。

天时：生成式AI爆火

全球半导体市场在经历了2023年的寒冬后，借助生成AI的浪潮，台积电在2024年赚得盆满钵满。

台积电用十个月完成了2023年全年业绩。2024年10月，台积电净收入为3142.4亿新台币，同比增长29.2%，前十月营收已达到23400亿新台币，作为对比，2023年台积电全年净收入为21617.36亿新台币。这样的乐观的市场，让台积电的市值在2024年10月突破了万亿门槛。

AI应用的爆发式增长，让各大芯片厂商纷纷争抢台积电3nm的产能。台积电也多次表示“AI相关需求非常强劲”，“这是真实的（实际需求）”，预测称AI需求今后数年将持续下去。在这样的背景下，台积电董事长兼首席执行官魏哲家曾自信地表示，2nm工艺的需求空前高涨，目前2nm的规划产能已经超过3nm。

生成式AI成为台积电发展2nm的天时。

地利：当地部门倾力协调

台积电2nm的加快，与中国台湾相关部门的大力支持也密切相关。随着美国新一任大选结束，特朗普的胜选让《芯片法案》走向成谜。中国台湾有关部门表示台积电不会将最先进的制程引入美国。

高雄当地部门对台积电在高雄的投资给出了相当高效的支持。例如，当地官员在视察高雄小港机场新航厦工程时，特别指示工程单位要考虑未来10年南科半导体空运需求，必须在2032年如期完成第一期建设计划，以缩短半导体供应链的输出效率。

面对台积电对当地部门提出的高级人才、员工安居等需求，当地全力配合并提出解决方案，包含增设小学、实验中学增班、联外交通的强化、再生水厂的建置。在高等人才教育上，邀请中国台湾清华大学、阳明交通大学进驻高雄设置分校。

对于高雄来说，协助台积电能够顺利地在高雄落地投资，对高雄的转型也会有非常大的帮助。因此当地部门也已经协同数十家相关材料设备及零组件等供应链厂商进驻到高雄，为台积电尽可能提供便利。

台积电对于中国台湾经济的重要性，让它拥有了倾全岛之地利。

人和：AMD、苹果是买家

至于2nm的买家，这或许是台积电最不愁的问题。

首先，苹果是“骨灰级台粉”。作为台积电先进制程技术历年的首批应用者，苹果在2023年就使用了台积电的3nm制程。据透露，台积电会给苹果100%合格的芯片，自己吞下缺陷芯片的成本。二者如此紧密的合作关系，苹果继续“沉迷”最新制程在未来应该不会有变。不过，据分析师预测，iPhone 17系列依旧赶不上台积电最新的2nm制程，2026年的iPhone 18 Pro系列将会成为首批搭载台积电2nm处理器的智能手机。

业内人士表示，AMD将会是2nm的另一个买家。AMD的第五代 EPYC Turin 处理器和MI350系列都采用了3nm制程。

不难推测，所有3nm的客户都会在后续采用2nm制程。这就将客户名单扩展至：联发科、高通、英特尔、英伟达等。

台积电新 3nm 工艺节点生产的芯片列表：

苹果 M4、苹果 A18、苹果 A19
联发科 Dimensity C-X1
高通骁龙 8 Gen4
英特尔 Arrow Lake CPU、英特尔 Lunar Lake CPU
AMD Zen 5 CPU、AMD Instinct MI350 AI加速器
英伟达Rubin AI GPU

坐拥全球最顶尖的芯片客户，台积电真的不愁卖。

02 2nm，还有谁？

台积电过于有统治力的市场主导地位在2nm制程上仍会延续。从目前的进度来看，先进制程的主要竞争者在2nm上依旧不能望其项背。

首先看最有力的竞争者三星电子。据媒体报道，三星在2024年成功获得美国AI芯片公司安霸（Ambarella）的2nm代工订单。三星计划在2025开始投产2nm工艺的ADAS芯片，并预计于2026年底或2027年实现商业化生产。

三星电子在11月18日举行了位于器兴园区的 NRD-K 新半导体研发综合体的进机仪式，NRD-K 还将包含一条研发专用线，该产线将于 2025 年中投入使用。三星电子预计将在2025年初引进其首台ASML High NA EUV光刻机，除此之外，NRD-K 综合体将导入新材料沉积设备在内的一系列最先进半导体生产工具，旨在加速 3D DRAM、千层 V-NAND 在内的下代存储芯片开发，还将建设 WoW 晶圆键合基础设施。

此前，三星电子已与比利时微电子研究中心imec展开合作，在imec与ASML共同建立的High NA EUV光刻实验室中，对High NA光刻技术进行了初步探索。此次引进自有High NA机台，将加速三星在光刻技术领域的研发步伐。虽然三星从设备、市场都在暗示了2025投产2nm，但三星还没有解决自家3nm代工的“糊涂账”。

因客户订单不足，良率偏低，三星晶圆代工业务持续亏损。11月，业内人士透露三星在其平泽二号（P2）和三号（P3）生产基地的 4nm、5nm 和 7nm 制程中，已有超过 30% 的代工生产线停产，并计划在年底前将停产比例扩大至约 50%。而3nm的情况更不乐观，报道指出三星目前第一代的3nm制程工艺目前良率只有60%，目前使用三星3nm制程芯片的或许只有三星自家的产品 Galaxy Watch7 智能手表。目前三星最新的Exynos 2400e芯片采用的是三星的4nm工艺。

英特尔的20A工艺已经被取消，直接跳到18A时代。英特尔将在Panther Lake和Clearwater Forest上使用18A制程，预计2025年上市。如果如期上市，英特尔或许可以在先进制程工艺上反超台积电。

另一家值得介绍的2nm有力竞争者，Rapidus原本对于2nm的规划就已经设置到2027年。日本政府计划在2025财年向芯片制造商Rapidus投资2000亿日元，Rapidus目前在北海道千岁建设的工厂由新能源和工业技术开发组织监督，已在2023年9月动工，试产产线计划在2025年4月启用、2027年开始进行量产。

整体来说，2025年，我们会见到更多2nm芯片的消息，但预计真正的铺开还需要等到2026年。如果想看到其他竞争者，或需要等到2027年。

03 1nm，台积电也开始准备了

据报道，台积电已调整了对客户的 2025 年代工报价，以缓解海外设施高昂运营成本和 2nm 部署成本造成的毛利率损失的影响。客户还可以访问该代工厂计划于 2025 年第四季度开始的 2nm 工艺制造报价。

在近期的台积电公开的关于先进制程的信息中，我们发现台积电不仅布局好了2nm，甚至准备好了1.6nm的相关工作。

在欧洲开放创新平台论坛上台积电宣布，Cadence 和 Synopsys 的所有主要工具以及西门子 EDA 和 Ansys 的仿真和电迁移工具都已为台积电的N2P制造工艺做好准备。N2P 工艺预计将于 2026 年下半年投入大规模生产。与原始 N2 相比，N2P 功耗降低 5%–10%（在相同频率和晶体管数量下）或性能提高 5%–10%（在相同功率和晶体管数量下）。

台积电预计2026年下半年开始量产A16制程（即1.6nm），A16工艺还将结合台积电的超级电轨架构，即背部供电技术。与N2P工艺相比，A16在相同工作电压下速度快了8%～10%，或在相同速度下功耗降低15%～20%，同时密度提高至原来的1.1倍。此前有消息称，OpenAI将采用台积电最先进A16工艺制程。