臺積電2nm良率曝光

在技術(shù)驅動(dòng)型產(chǎn)業(yè)中，半導體行業(yè)始終走在全球科技變革的最前沿。2024年，臺積電（TSMC）正式啟動(dòng)2nm制程（N2）試產(chǎn)，每片晶圓的代工報價(jià)高達3萬(wàn)美元，再次引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。最新數據顯示，得益于存儲芯片領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)化，臺積電2nm制程自去年7月在新竹寶山晶圓廠(chǎng)風(fēng)險試產(chǎn)以來(lái)，良率從去年底的60%快速攀升至當前的90%（256Mb SRAM）。

從3nm節點(diǎn)的初期投產(chǎn)經(jīng)驗看，良率爬坡是一大挑戰。但憑借3nm節點(diǎn)200萬(wàn)片晶圓的量產(chǎn)經(jīng)驗，將2nm工藝開(kāi)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%，預計年底將具備每月5萬(wàn)至8萬(wàn)片晶圓的投片能力。此外，臺積電收到的2nm工藝流片（芯片設計驗證階段）數量是5nm工藝的四倍，顯示出市場(chǎng)對2nm工藝的強烈需求。臺積電N2的商用化將全球芯片設計企業(yè)推向新一輪“競速賽”，AMD、英偉達、聯(lián)發(fā)科、高通和蘋(píng)果等關(guān)鍵客戶(hù)均已鎖定2nm產(chǎn)能。

蘋(píng)果作為臺積電的最大客戶(hù)，預計明年iPhone 18 Pro搭載的A20處理器將是首款基于臺積電N2制程的芯片，并擴展至Mac系列的M6處理器。

AI爆炸式增長(cháng)驅動(dòng)臺積電

臺積電在2nm制程研發(fā)上的投資規模前所未有，其在新竹寶山、高雄等地新建2nm生產(chǎn)線(xiàn)的初期資本支出超過(guò)400億美元，僅2023年研發(fā)投入就高達57.6億美元，占其全年營(yíng)收的9%以上。2nm制程標志著(zhù)臺積電首次引入全環(huán)繞柵極（GAA）晶體管架構，即納米片（nanosheet）技術(shù)，取代此前長(cháng)期主導的FinFET晶體管。在性能方面，據臺積電官方數據，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1.7倍。

自2025年5月底以來(lái)，臺積電股價(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(cháng)帶來(lái)的訂單激增。2025年Q1，其營(yíng)收達257.8億美元，同比增長(cháng)41%，其中59%來(lái)自AI驅動(dòng)的高性能計算（HPC）領(lǐng)域。臺積電預計其AI相關(guān)營(yíng)收在未來(lái)五年將保持年均增長(cháng)45%，帶動(dòng)整體營(yíng)收接近20%的年復合增長(cháng)率。

更高的晶體管密度意味著(zhù)在相同面積下可以實(shí)現更多功能集成，特別是在A(yíng)I推理、圖像處理、高性能計算等領(lǐng)域表現尤為突出。麥肯錫預測，到2030年全球AI芯片市場(chǎng)規模將超1000億美元，占據整個(gè)半導體市場(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)。

臺積電還計劃在明年下半年推出N2P和N2X，以延續N2的領(lǐng)先優(yōu)勢。預計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(zhù)提升。N2X計劃于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(lái)了顯著(zhù)的制造復雜度和成本激增，整個(gè)工藝流程超過(guò)2000道制程步驟，對設備精度、環(huán)境控制、材料純度的要求遠超前代節點(diǎn)。這不僅對芯片設計公司提出前所未有的經(jīng)濟門(mén)檻，也對下游產(chǎn)品（尤其是智能手機、服務(wù)器、AI加速器等）的成本結構造成深遠影響。預計到2025年，臺積電將進(jìn)一步推動(dòng)1.4nm制程節點(diǎn)，其晶圓價(jià)格或突破4.5萬(wàn)美元，半導體“技術(shù)通脹”的趨勢愈發(fā)明顯。