貴到離譜的2nm,被瘋搶

人工智慧的蓬勃發展給台積電帶來了嚴峻挑戰,該公司正努力克服2nm製程工藝供應緊張的困境,以滿足市場需求。據報導,台積電將於1月1日起上調其下一代製程工藝的價格,但儘管客戶需要支付少量溢價,訂單量似乎並未減少。事實上,根據最新資訊,到2026年第三季度,台積電2nm製程的營收有望超過3nm和5nm製程的總和。

預計台積電將在其本土和美國共建設10座2奈米製程工廠,到2026年底,產能將達到8萬至10萬片晶圓。

由於其2nm產能已排滿至2026年全年,台積電計畫通過在台灣新建三座工廠來滿足旺盛的市場需求,這項工程預計耗資高達286億美元。據Liberty Times Net報導,台積電的2nm技術已成為其“獨角戲”,人工智慧的爆炸式增長帶動了客戶訂單的激增。這家台灣半導體巨頭還將受益於其尖端晶圓價格的上漲,預計到2026年第三季度,2nm工藝的收入將超過3nm和5nm工藝的總和。

報告還提到,台積電可能在其本土和美國建立多達10座2奈米晶圓廠,但顯然沒有將這項技術引入海外的計畫,據說它將提前一年推出3奈米晶圓,以防止三星等競爭對手搶佔先機。目前,台積電位於高雄的Fab 22工廠是其主要生產中心,其餘Fab 20工廠則位於新竹科學園區。

台積電將建設5至6座晶圓廠,用於生產各種光刻工藝,總產量為3.5萬片晶圓,預計到2026年底將增至8萬至10萬片。2奈米工藝自2023年第三季度開始為台積電貢獻營收,最初約佔季度總營收的6%,隨後在第四季度躍升至15%。目前,5奈米工藝佔據了營收的絕大部分,佔總營收的60%,但隨著時間的推移,隨著3奈米和2奈米工藝的逐步發展,這一比例應該會逐漸下降。

分析師估計,台積電的3奈米產能將在2026年達到極限,因為這項技術已經進入了“量產的黃金時期”。 不幸的是,台積電也必須為2奈米晶圓騰出空間,因為蘋果、高通、聯發科、AMD、輝達以及其他無數客戶都將使用2奈米晶圓。

2nm製程大PK,史上最貴手機晶片來了

台積電、三星製程節點都推進至2nm,智慧型手機可望成為首批終端應用,其中,台積電通吃蘋果、高通、聯發科最新2nm處理器大單,成為大贏家;三星也大秀2nm肌肉,打造Exynos 2600處理器,用於自家手機。

由於2nm製程更先進,能耗將更低、效能與AI處理能力大增,但價格也將同步攀高。業界預期,以2nm製程打造的手機處理器將是「史上最貴手機晶片」。外媒披露,蘋果以台積電2nm製程打造的A20處理器成本高達280美元,比A19貴逾八成,伴隨近期記憶體價格飆漲,在處理器價格激增下,智慧型手機漲價恐箭在弦上。

台積電2nm(N2)製程技術如期於去年第4季量產,採用第一代奈米片(Nanosheet)電晶體技術。台積電也發展低阻值重設導線層與超高效能金屬層間電容,以持續進行2nm製程技術效能提升。該公司先前也提到,會推出N2P製程技術,作為N2家族延伸,具備更佳的效能及功耗優勢,預計今年下半年量產。

台積電強調,N2技術將提供全製程節點的效能及功耗的進步,以滿足節能運算日益增加的需求。 N2及其衍生技術將因其持續強化的策略,進一步擴大技術領先優勢。

台積電2nm獲得客戶積極採用,手機更是主要應用之一。外媒報導,蘋果正開發今年iPhone 18系列高階款新機搭載的A20處理器,就是採用台積電2nm製程生產。

另外,即便高通與聯發科並未對外證實,外界大多預期今年下半將發表的高通旗艦手機晶片驍龍8 Elite Gen 6系列與聯發科的旗艦晶片天璣9600,也都採用台積電2nm製程生產。

聯發科已於去年9月宣佈,首款採用台積電2nm製程的旗艦系統單晶片已成功完成設計定案(tape out),成為第一批採用該技術的公司之一,預計2026年底進入量產。

三星也大秀先進製程肌肉,宣佈旗下Exynos 2600處理器,採用自家2nmGAA製程打造。該晶片整合CPU、GPU與NPU,配置採用最新安謀(Arm)v9.3架構的10核心CPU,增強CPU端機器學習效能,GPU 運算效能是前一代產品的二倍,NPU則讓生成式AI效能比上一代提升113%,並降低功耗與延遲,帶來更佳的AI與遊戲體驗。

三星強調,將強化Exynos處理器的競爭力,將其匯入主要旗艦機種。其晶圓代工事業部今年也將專注於穩定供應採用2nmGAA製程的新產品與HBM4。

2nm,三雄爭霸

台積電已於 2025 年第四季度正式啟動 2 奈米(N2)半導體工藝的量產工作,此舉創下行業里程碑 —— 台積電成為全球首家基於環繞柵極(GAA)架構奈米片電晶體技術,提供芯粒(Chiplet)代工服務的晶圓代工廠商。目前,台積電新竹寶山廠區(20 號晶圓廠)與高雄廠區(22 號晶圓廠)的 2 奈米產能正逐步爬坡,為滿足 2026 年起持續增長的市場需求做好準備。

台積電董事長魏哲家表示,市場對 2 奈米工藝的客戶需求已超出公司當前的供應能力。在近期的財報電話會議上,台積電還披露其 2 奈米晶片的流片量創下歷史新高,超過了此前 3 奈米工藝同期的流片規模。為應對這一需求熱潮,台積電需在 2025 年底前實現 20 號與 22 號晶圓廠的全面投產。流片完成意味著晶片的設計階段宣告結束,正式進入量產環節。目前基於 2 奈米工藝的項目數量已超過 3 奈米階段,不過台積電並未透露具體客戶名單。

與台積電在 2 奈米工藝量產上的低調推進不同,英特爾在其等效 2 奈米等級的 18A 工藝上表現得更為高調,多次對外披露該工藝的研發進展。在首席執行長陳立武的主導下,英特爾開放了其亞利桑那州 52 號晶圓廠供媒體參觀,並通過投資者溝通會發佈了工藝良率與節點研發的最新動態。英特爾首款基於 18A 工藝的處理器 “豹湖”(Panther Lake)預計將於 2025 年底交付,並計畫在 2026 年國際消費電子展(CES)上正式發佈。這款晶片將成為檢驗英特爾代工服務(IFS)吸引外部客戶能力的關鍵產品。英特爾副總裁約翰・皮策指出,18A 工藝的良率目標是在 2026 年底或 2027 年初達到行業標準水平。

儘管英特爾積極推進 18A 工藝商業化,三星電子也已於 2025 年 12 月宣佈,其基於 2 奈米 GAA 工藝的移動應用處理器 Exynos 2600 正式量產,但兩家企業均面臨良率提升至商用水平的挑戰。目前,台積電仍是全球唯一一家可為外部客戶提供 2 奈米代工服務的晶圓廠,在市場競爭中佔據顯著領先優勢。

在台積電龐大的客戶體系之外,2 奈米代工市場的外部客戶爭奪戰主要在英特爾與三星之間展開。SemiWiki 的消息源顯示,英特爾預計到 2026 年為其 18A 工藝爭取到 4 家外部客戶,相關產品的量產計畫定於 2028—2030 年。不過,在晶片正式流片之前,客戶的合作意向仍存在變數。特斯拉首席執行長埃隆・馬斯克曾多次提及,公司對採用台積電 N2 工藝和三星 2 奈米工藝的人工智慧晶片需求旺盛。但三星能否在這一領域搶佔更多市場份額,很大程度上取決於其位於美國德克薩斯州泰勒市的晶圓廠能否提升良率 —— 馬斯克本人正對該工廠的生產進度進行直接監督。

在當前的 2 奈米代工市場,台積電佔據主導地位,三星暫時處於次要位置。業內觀察人士推測,若三星的 2 奈米產能無法滿足需求,馬斯克或許會將部分訂單轉移至台積電,或是考慮英特爾的代工服務 —— 尤其是在 2026 年英特爾與特斯拉建立合作關係的情況下。這種局面或將進一步加劇三星在新興 2 奈米市場的競爭壓力。

有報導稱,高通與 AMD 正在評估三星的 2 奈米工藝,但二者仍更傾向於採用台積電技術成熟的 3 奈米(N3)與 2 奈米(N2)工藝。與此同時,英特爾正積極爭取蘋果、高通、亞馬遜雲科技、微軟等行業頭部企業,推動其採用 18A 工藝。英特爾計畫為 52 號晶圓廠配備至少 15 台極紫外(EUV)光刻機,併力爭在 2028 年實現亞利桑那州 62 號晶圓廠的投產,以支撐其 18A 工藝及後續 14A 工藝的 2 奈米 GAA 晶片量產。

英特爾代工業務負責人納加・錢德拉塞卡蘭透露,英特爾下一代 14A 工藝的量產目標定在 2028 年,且該工藝在研發階段的性能與良率已超過當前的 18A 工藝。至於 14A 工藝的具體發展規劃,首席執行長陳立武將根據市場需求情況再做詳細披露。

英特爾計畫在 2026 年國際消費電子展(CES)上重點展示兩款產品:基於 18A 工藝的豹湖(Panther Lake)消費級處理器,以及新一代至強 6+(Xeon 6+)資料中心晶片。這兩款產品的推出,凸顯出英特爾的核心戰略 —— 擴大自身 2 奈米 GAA 工藝的產能規模,降低對台積電代工服務的依賴。

與此同時,全球 2 奈米代工市場的競爭格局已逐漸清晰:英特爾 18A 工藝與三星 2 奈米 GAA 工藝將展開正面角逐,而台積電則專注於穩步擴大產能,以滿足全球市場對 N2 工藝的強勁需求。在 2 奈米時代來臨之際,儘管競爭對手正試圖縮小技術與市場差距,但台積電憑藉低調卻果斷的技術推進,進一步鞏固了其在半導體製造領域的龍頭地位。

晶圓代工,走向何方?

輝達斥資超過7兆韓元(約合48.6億美元)收購英特爾股份,再次撼動了全球晶圓代工格局。此舉被解讀為輝達正在實現供應鏈多元化的訊號,此前該公司幾乎完全依賴台積電生產人工智慧晶片。隨著台積電正式宣佈2奈米製程工藝量產,三星電子和英特爾也加入競爭,圍繞大型科技公司的晶圓代工競爭正迎來一個重要的轉折點。

根據近期行業報告,輝達以每股23.28美元的價格購入了214,776,632股英特爾股票,總投資額達50億美元,約合7.2兆韓元。此次收購使輝達成為英特爾的主要股東,持有約4%的股份。業內人士認為,這筆投資並非簡單的財務決策,而是一項戰略舉措。分析表明,此舉旨在將英特爾的CPU設計技術與輝達的AI能力相結合,同時為未來在晶片生產領域的合作留下空間。

目前兩家公司之間尚未簽署任何代工合同。然而,鑑於雙方通過股權投資建立的緊密聯絡,評估認為輝達未來將部分人工智慧晶片生產委託給英特爾的可能性有所增加。尤其值得注意的是,這項投資與美國政府正在進行的“英特爾代工重建”戰略相契合。英特爾已從美國政府獲得57億美元的補貼,並正基於這筆資金準備大規模生產其18A工藝。

輝達的這一舉措也符合旨在降低對台積電依賴的供應鏈重組趨勢。隨著人工智慧半導體需求的激增,台積電的先進工藝產能正迅速被大型科技公司的訂單填滿。此外,台灣地區的地緣政治風險以及地震可能造成的生產中斷也加劇了供應鏈多元化的必要性。

與此同時,台積電通過量產其2奈米工藝,再次鞏固了其技術領先地位。去年年底,台積電正式宣佈,位於高雄南部南子科技園的Fab 22工廠已開始量產2奈米N2工藝產品。據報導,位於北部新竹科技園寶山Fab 20工廠的量產時間更早。

台積電2奈米工藝的核心在於採用比現有工藝更小、更高效的電晶體結構。據評估,該工藝旨在提升性能的同時降低功耗。電源結構也得到了改進,以增強人工智慧計算所需的穩定性和效率。預計產量將從目前的每月5萬片逐步提升。蘋果、AMD和英特爾被認為是首批客戶,輝達隨後採用的可能性也正在增加。

這些變化預計將為三星電子帶來機遇和挑戰。這是因為隨著台積電先進製程產能接近極限,三星必須與英特爾競爭日益增長的大型科技公司訂單,市場格局正在形成。今年,三星電子與特斯拉簽署了一份價值23兆韓元的AI晶片供應合同,並成功獲得蘋果iPhone圖像感測器的訂單,這增強了人們對其先進製程的信心。基於2奈米工藝的Exynos 2600移動晶片也有望搭載於明年的Galaxy S26手機中。

業內人士評估三星電子2奈米工藝的良率約為50%。一些分析表明,就技術成熟度而言,它領先於仍處於早期階段的英特爾18A工藝。專家指出,“量產能力”是關鍵因素。分析認為,如果三星電子能夠確保良率穩定,而不僅僅是發佈技術公告,它就有可能成為包括輝達在內的大型科技公司客戶的可行替代方案。

祥明大學系統半導體工程教授李鐘煥表示:“英特爾的18A工藝在數值上是1.8奈米,但實際上它本質上是2奈米等級的。”他補充道:“關鍵在於量產能力和良率,而不是技術本身。”他評估道:“由於英特爾涉足代工業務的時間並不長,因此很難在實際量產階段確保競爭力。”他還表示:“如果沒有良率保障,就很難承接大型科技公司的訂單。”

關於三星電子,他表達了有條件的預期。李教授表示:“三星的2奈米製程目前還不能算是足夠成熟。”但他補充道:“如果三星的2奈米製程能夠實現與台積電持平或更優的量產能力,那麼整個行業格局可能會發生改變。”他指出:“由於2奈米製程目前是最高等級的製程,其良率的穩定必然會吸引輝達等大型科技公司的關注。”他還補充道:“如果Exynos晶片能夠在2奈米製程領域站穩腳跟,將會對代工廠的可靠性和商業可行性都產生積極影響。”他繼續分析道:“這可能是縮小與台積電差距的一個重要轉折點。” (半導體芯聞)