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為防核心技術外流,臺積電暫不能海外生產2nm晶片

2024-11-12 14:14:31

本文由半導體產業縱橫(ID:ICVIEWS)綜合

儘管臺積電正積極在美國、歐洲及日本佈局建設採用先進製程技術的晶圓廠,其核心的最尖端半導體生產技術卻無法遷移至海外生產基地。

臺積電執行長魏哲家近期透露,客戶對2奈米(nm)技術的詢問熱度顯著超過3奈米,預示著2nm技術更受市場青睞,並展望臺積電在未來五年內能實現持續且穩健的增長態勢。

業界動態指出,受監管政策制約,儘管臺積電正積極在美國、歐洲及日本佈局建設採用先進製程技術的晶圓廠,其核心的最尖端半導體生產技術卻無法遷移至海外生產基地。這一限制源於當地的法律保護措施,旨在防止核心技術外流。

臺積電方面明確表示,其海外工廠若要涉足2nm晶片的生產,仍需數年時間的籌備與規劃,確保全球領先的工藝技術繼續保留在本土。

具體到臺積電在美國亞利桑那州的佈局,首座晶圓廠正穩步推進,預計將於2025年初正式投產,率先應用4nm製程技術,月產能預計達到2萬至3萬片,標誌著臺積電海外先進製程生產的里程碑。

緊接著,第二座晶圓廠將採用3nm製程,規劃月產能為2.5萬片,預計兩廠到2028年合計月產能將攀升至6萬片。至於第三座晶圓廠,更是瞄準了2nm或更先進的技術節點,計劃在2030年前完成建設。這一系列佈局不僅彰顯了臺積電在全球半導體產業的領導地位,也為其長遠發展奠定了堅實基礎。

最新訊息顯示,臺積電將於 2025 年第四季度在位於新竹的 Fab 20 工廠開始生產基於 2nm GAA 的晶圓,該工廠的產能為 30k wpm,隨後位於高雄的 Fab 22 工廠也將開始生產,產能為 30k wpm,預計將於 2026 年第一季度開始生產。

N2P 將於 2026 年底開始生產,但不會有之前宣佈的背面電力輸送。臺積電執行長魏哲家表示,2nm 工藝的規劃產能已經超過 3nm 工藝。據悉2nm晶圓成本將達3萬美元以上。N2 和 N2P 都將使用臺積電的 NanoFlex 技術,該技術允許晶片設計人員在同一塊設計中混合和匹配來自不同庫(高效能、低功耗、面積高效)的單元。

N2比N3E密度高15%,在相同功率下效能比N3E提升10%到15%,或者在相同頻率和複雜度下功耗降低25%到30%。繼 N2E 之後,2026 年還將推出 N2P 和電壓增強型 N2X。

2nm晶片是當下最先進的晶片,臺積電預計2025年可以量產。與目前最先進的7奈米節點晶片相比,2奈米晶片技術預計可以使晶片效能提升45%,能耗降低75%。這意味著在保持相同效能的同時,2奈米晶片可以顯著減少能源消耗,這對於提高裝置的電池壽命和減少資料中心的能源使用具有重要意義。

臺積電2奈米已進行風險性試產,確保在量產之前,能有穩定的良率。早在去年12月,臺積電就已向蘋果、輝達展示2納米制程技術原型的測試成果。對於2奈米試產進度,臺積電表示,2納米制程技術按計劃如期進行中。高雄和美國亞利桑那州的晶圓廠興建工程皆按照計劃進行並且進展良好。

根據大摩(Morgan Stanley)最新報告指出,臺積電2奈米月產能將從今年的1萬片試產規模,增加到明年的5萬片左右。到了2026年,蘋果iPhone 18 內建的A20晶片會採用2納米制程量產,屆時月產能將達8萬片。3奈米產能則同步擴增至14萬片,其中美國亞歷桑納廠將有2萬片產能。

蘋果無疑是臺積電最大客戶,去年貢獻臺積電營收比重高達25%。蘋果也將成為臺積電2奈米的第一家客戶,據悉已包下臺積電2奈米初期的全部產能,用於生產M5晶片,內建M5晶片的MacBook Pro 筆電可望成為首批採用2納米制程的新品。

除了MacBook Pro 筆電之外,知名分析師郭明錤近期表示,2025年iPhone 17 的處理器(代號A19)仍將採用臺積電N3P(第二代3奈米)製程;2026年iPhone 18 的處理器才會採用2納米制程,但基於成本考量,屆時,可能不是全系列iPhone 18 的處理器都採用2奈米。

*宣告:本文系原作者創作。文章內容系其個人觀點,我方轉載僅為分享與討論,不代表我方贊成或認同,如有異議,請聯絡後臺。

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