本文由半導體產業縱橫（ID：ICVIEWS）綜合
臺積電正在與洽談，欲在亞利桑那州生產Blackwell GPU晶片。
據悉，臺積電正與英偉達洽談，計劃在其位於美國亞利桑那州的新工廠生產Blackwell人工智慧（AI）晶片。
作為全球最大的晶片製造商，臺積電計劃在美國亞利桑那州建立三座晶片工廠，該公司將獲得美國政府透過《晶片法案》提供的支援。
第一座工廠將於2025年上半年開始投產，該工廠採用4納米制程技術。第二座工廠採用最先進的2納米制程技術，其投產時間預計將在2028年。訊息人士稱，臺積電已在為明年年初啟動生產Blackwell晶片做準備。
作為英偉達下一代GPU，Blackwell晶片目前已全面投產，但迄今為止都是在臺積電位於中國臺灣地區的工廠生產的。
英偉達CEO黃仁勳上月在三季報電話會議上透露，市場對Blackwell晶片的需求很大，預計該產品未來幾個季度都將供不應求。
值得注意的是，臺積電將於2025年下半年開始使用其N2（2nm級）製造工藝大規模生產半導體，目前該公司正在盡最大努力完善該技術，降低可變性和缺陷密度，從而提高良率。正如臺積電的一名員工最近所說，該團隊已成功將測試晶片的良率提高6%，為公司客戶“節省數十億美元”。
這位自稱Dr. Kim的臺積電員工並未透露該代工廠是否提高SRAM測試晶片或邏輯測試晶片的良率。考慮到臺積電將於明年1月開始提供2nm技術的多專案晶圓服務，因此臺積電不太可能提高最終將以2nm製造的實際晶片原型的良率。
提高SRAM和邏輯測試晶片的良率確實非常重要，因為最終，它可以為客戶節省大量成本，客戶支付晶圓費用，從而受益於更高的良率。
臺積電的N2將是該公司首個使用全柵（GAA）奈米片電晶體的製造工藝，該工藝有望大幅降低功耗、提高效能和電晶體密度。特別是，臺積電的GAA奈米片電晶體不僅比3nm FinFET電晶體小，而且透過提供改進的靜電控制和減少洩漏，在不影響效能的情況下實現更小的高密度SRAM位單元。它們的設計增強了閾值電壓調節，確保可靠的操作，並允許進一步小型化邏輯電晶體和SRAM單元。然而，臺積電必須學習如何以可觀的良率生產全新的電晶體。
據預測，使用N2製造的晶片在相同電晶體數量和頻率下比在N3E節點上製造的晶片功耗降低25%~30%，在相同電晶體數量和功率下效能提升10%~15%，在保持與N3E上製造的半導體相同速度和功率的情況下電晶體密度提高15%。
臺積電預計將在2025年下半年某個時候（很可能在2025年底）開始在其N2工藝上量產晶片。為此，臺積電將有充足的時間來提高產量並降低缺陷密度。
市場對Blackwell晶片寄予厚望，包括摩根大通和高盛在內的華爾街機構紛紛在英偉達公佈Q3財報後上調了對該公司的目標價，它們預計Blackwell晶片將帶來銷售熱潮。
據臺積電稱，這種晶片在提供聊天機器人答案等任務上的速度提高了30倍。
如果臺積電和英偉達最終敲定了協議，將意味著臺積電亞利桑那工廠增加了一位重量級客戶。
知情人士稱，蘋果和AMD是臺積電亞利桑那工廠的現有客戶。
然而，儘管臺積電有意在亞利桑那工廠完成Blackwell晶片的前端工藝，但這些晶片仍需運回中國臺灣工廠進行封裝處理。據悉，亞利桑那工廠不具備CoWoS封裝技術，臺積電所有CoWoS產能目前都集中在中國臺灣地區。
為了應對市場對2/3nm工藝技術的強勁需求，臺積電正在加速在全球範圍內先進工藝產能的擴張。與此同時，本身就非常吃緊的CoWoS封裝產能可能繼續成為供應鏈關鍵制約因素之一，因此臺積電正在制定新的生產方案。
據瞭解，臺積電目前的CoWoS封裝產能大概為每月3.6萬片晶圓，計劃2025年末將增至大概9萬片晶圓。由於看到需求激增，臺積電在本季度選擇繼續擴大建造新設施，目標是到2026年時，月產能進一步提高到13萬片晶圓。也就是說，在大概一年左右的時間裡，爭取將產能提升到原來的四倍。
除了努力提高產能外，臺積電還打算繼續提高CoWoS先進封裝的訂單報價。此前就有業內人士表示，由於臺積電能提供從先進工藝生產到先進封裝全套服務，且沒有競爭對手，難以轉單的客戶面對漲價一個也逃不掉。
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