臺(tái)積電2nm良率曝光

在技術(shù)驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)中，半導(dǎo)體行業(yè)始終走在全球科技變革的最前沿。2024年，臺(tái)積電（TSMC）正式啟動(dòng)2nm制程（N2）試產(chǎn)，每片晶圓的代工報(bào)價(jià)高達(dá)3萬美元，再次引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。最新數(shù)據(jù)顯示，得益于存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)化，臺(tái)積電2nm制程自去年7月在新竹寶山晶圓廠風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)以來，良率從去年底的60%快速攀升至當(dāng)前的90%（256Mb SRAM）。

從3nm節(jié)點(diǎn)的初期投產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)看，良率爬坡是一大挑戰(zhàn)。但憑借3nm節(jié)點(diǎn)200萬片晶圓的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將2nm工藝開發(fā)周期壓縮至18個(gè)月，良率僅用9個(gè)月便從30%提升至60%，預(yù)計(jì)年底將具備每月5萬至8萬片晶圓的投片能力。此外，臺(tái)積電收到的2nm工藝流片（芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段）數(shù)量是5nm工藝的四倍，顯示出市場(chǎng)對(duì)2nm工藝的強(qiáng)烈需求。臺(tái)積電N2的商用化將全球芯片設(shè)計(jì)企業(yè)推向新一輪“競(jìng)速賽”，AMD、英偉達(dá)、聯(lián)發(fā)科、高通和蘋果等關(guān)鍵客戶均已鎖定2nm產(chǎn)能。

蘋果作為臺(tái)積電的最大客戶，預(yù)計(jì)明年iPhone 18 Pro搭載的A20處理器將是首款基于臺(tái)積電N2制程的芯片，并擴(kuò)展至Mac系列的M6處理器。

AI爆炸式增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)臺(tái)積電

臺(tái)積電在2nm制程研發(fā)上的投資規(guī)模前所未有，其在新竹寶山、高雄等地新建2nm生產(chǎn)線的初期資本支出超過400億美元，僅2023年研發(fā)投入就高達(dá)57.6億美元，占其全年?duì)I收的9%以上。2nm制程標(biāo)志著臺(tái)積電首次引入全環(huán)繞柵極（GAA）晶體管架構(gòu)，即納米片（nanosheet）技術(shù)，取代此前長(zhǎng)期主導(dǎo)的FinFET晶體管。在性能方面，據(jù)臺(tái)積電官方數(shù)據(jù)，N2相較于N3E可在相同功耗下提升10-15%的性能，或在相同性能下降低25-30%的功耗，并使晶體管密度提升達(dá)1.7倍。

自2025年5月底以來，臺(tái)積電股價(jià)近一個(gè)月上漲近20%。這背后的動(dòng)力，正是AI芯片爆炸式增長(zhǎng)帶來的訂單激增。2025年Q1，其營收達(dá)257.8億美元，同比增長(zhǎng)41%，其中59%來自AI驅(qū)動(dòng)的高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域。臺(tái)積電預(yù)計(jì)其AI相關(guān)營收在未來五年將保持年均增長(zhǎng)45%，帶動(dòng)整體營收接近20%的年復(fù)合增長(zhǎng)率。

更高的晶體管密度意味著在相同面積下可以實(shí)現(xiàn)更多功能集成，特別是在AI推理、圖像處理、高性能計(jì)算等領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出。麥肯錫預(yù)測(cè)，到2030年全球AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將超1000億美元，占據(jù)整個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)的約15%。在這一背景下，N2有望成為AI硬件堆棧的核心支撐技術(shù)。

臺(tái)積電還計(jì)劃在明年下半年推出N2P和N2X，以延續(xù)N2的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。預(yù)計(jì)N2P在相同功耗水平下性能將比N3E提升18%，在相同速度下能源效率將提高36%，邏輯密度也將顯著提升。N2X計(jì)劃于2027年量產(chǎn)，其最高時(shí)鐘頻率將提高10%。

然而，這種飛躍式提升也帶來了顯著的制造復(fù)雜度和成本激增，整個(gè)工藝流程超過2000道制程步驟，對(duì)設(shè)備精度、環(huán)境控制、材料純度的要求遠(yuǎn)超前代節(jié)點(diǎn)。這不僅對(duì)芯片設(shè)計(jì)公司提出前所未有的經(jīng)濟(jì)門檻，也對(duì)下游產(chǎn)品（尤其是智能手機(jī)、服務(wù)器、AI加速器等）的成本結(jié)構(gòu)造成深遠(yuǎn)影響。預(yù)計(jì)到2025年，臺(tái)積電將進(jìn)一步推動(dòng)1.4nm制程節(jié)點(diǎn)，其晶圓價(jià)格或突破4.5萬美元，半導(dǎo)體“技術(shù)通脹”的趨勢(shì)愈發(fā)明顯。