台積電將在2nm製程節點上領先競爭對手

據《EE Times》調查的分析師稱，這家來自台灣的晶圓代工廠的首批2nm客戶將包括Nvidia、蘋果(Apple)、AMD和高通(Qualcomm)等頂級晶片設計商，以及微軟(Microsoft)、亞馬遜(Amazon)和Google等超大規模資料中心營運商。

2025年12月下旬，台積電宣佈開始量產N2製程(即該公司對2nm製程的稱呼)。N2製程標誌著台積電首次採用奈米片電晶體技術，也稱為全環繞閘極(GAA)，而其競爭對手三星早在數年前就已採用該技術。台積電聲稱，N2製程在性能和功耗方面實現了全節點提升，並開發了低電阻重分佈層和超高性能金屬-絕緣體-金屬(MIM)電容器，從而顯著提升了2nm製程節點的性能。

台積電表示，其2nm製程技術將在晶片密度和能效方面引領產業。該公司在一份聲明中表示：「憑藉我們持續改進的戰略，N2及其衍生技術將進一步鞏固台積電在技術領域的領先地位，並將這一優勢延續至未來。」

台積電位於台灣的Fab 20和Fab 22工廠將率先投產2nm製程。 

(來源：台積電)

台積電繼續保持領先地位

分析師一致認為，台積電將繼續保持其在先進製程節點領域的領軍地位。該公司將把最先進的技術留在台灣，這引起了一些人的擔憂。美國政府將該公司在先進技術上的領先視為國家安全風險。

IBS執行長Handel Jones告訴《EE Times》，到2028年，台積電將在美國擁有部分2nm產能，但其核心產能和最先進的製程節點仍將留在台灣。

TechInsights副董事長Dan Hutcheson說：「台積電的N2晶片可望成為該公司最成功的晶片之一，目前已有超過15家客戶正在進行相關研發。公開表示感興趣的客戶包括蘋果、Nvidia、Google、博通、Marvell、AMD、英特爾和聯發科(MTK)。」

分析師指出，對於台積電的部分客戶而言，一款新晶片高達8億美元的設計成本僅佔其晶圓生產成本的一小部分，後者的成本每年高達200~300億美元。採用先進製程的晶片設計者必須對代工廠能否依時交付高良率的晶圓做出巨大的賭注。

台積電持續推進其技術路線圖，為客戶提供充足的產能，而其代工領域的競爭對手(三星和英特爾)在先進製程生產方面卻難以兌現承諾。

去年10月，英特爾宣佈其18A GAA製程進入量產階段，該製程旨在與台積電的N2製程競爭。英特爾正在位於亞利桑那州的Fab 52工廠使用18A製程生產其Panther Lake和Clearwater Forest處理器。英特爾最初計畫在2025年初實現18A製程的量產，並在2025年推出包括Panther Lake在內的首批產品。

在Jones看來，台積電與競爭對手之間的差距正在擴大而非縮小。「晶圓和封裝領域只有一個大批量供應商，這對整個產業來說是個大問題，」他說道。

三星在2022年成為全球首家在其製造製程中採用GAA技術的晶片製造商，但在採用這項用於製造人工智慧(AI)處理器3D晶片的新技術方面卻遭遇了挫折。

「三星目前仍面臨一些問題，但隨著英特爾宣佈Panther Lake處理器已量產，以及製程製程的日趨成熟，我預計英特爾將獲得一些新的代工廠客戶，」獨立分析師Mike Demler表示。

「對於台積電而言，2nm是其首個GAA製程節點，但它不具備英特爾18A的背面供電技術，」Demler表示，「台積電將在後續的2NP、1.6nm及1.4nm製程中逐步導入改進。這些技術將共同構成未來3~5年內的領先優勢。」

Hutchison指出，即使N2製程缺乏背面供電技術，它也能驗證GAA製程。「因此，儘管N2製程在速度和功耗方面取得了顯著提升，但與台積電之前的N3E製程相比，其密度提升卻不盡如人意，」他說。

晶圓代工大廠之間的競爭

英特爾和三星未能從台積電手中搶走頂級客戶，台積電目前生產全球超過90%的先進晶片。DGA集團中國及技術政策負責人Paul Triolo認為，台積電的地位可能會因包括地緣政治因素在內的多種原因而動搖。

Triolo說：「隨著三星、英特爾，以及Rapidus的加入，最先進晶片節點的競爭變得更加複雜。英特爾和三星在產能和供應保障、多廠冗餘、地緣政治風險對沖(例如在台灣以外的地區生產)，以及在晶圓定價、工程支援和交付進度保證等商業條款方面可能具有一定的優勢。」

最近幾年，台積電已在台灣以外的地區建設更多晶圓廠。Triolo指出，台積電的整體市場份額可能超過70%。在此基礎上，競爭對手的「突破」更有可能表現為在高價值細分市場的選擇性勝利，而不是迅速取代台積電的整體主導地位。

Triolo表示：「如果18A製程能夠順利量產並鞏固生態系統，英特爾就能在美國主權/超大規模客製化晶片及部分網路/ASIC細分市場中贏得可觀的份額——AWS類型的項目是這方面的典範。「同時，他還補充：「三星可以透過其美國晶圓廠和核心產能的提升來贏得市場份額。特斯拉(Tesla)/蘋果的供應鏈關係是這方面的典範，尤其是在客戶明確希望獲得第二個先進製程節點供應商的情況下。」

而日本新創公司Rapidus則是一個變數。據Triolo介紹，Rapidus計畫於2027年開始2nm製程量產，對於那些優先考慮供應鏈自主權，並願意與晶圓代工廠共同開發特定先進節點專案的日本/亞洲客戶而言，它可能是一個可靠的選擇。

台積電透過推遲GAA製程的推出時間(從N3推遲到N2)，並配合早期客戶投片的基線優化與良率提升計畫，這顯著降低了三星式GAA製程受阻的可能性，如今該公司更宣佈了其GAA製程依計劃進入量產階段。

對此，Triolo解釋：「只有當多個大批量客戶產品——包括行動裝置和高效能運算產品——在2026年之前都能以穩定的良率和可預測的產能爬坡速度採用N2製程出貨時，才能最終證明該製程的『關鍵環節』已經完全解決。需要關注的是SRAM和高電流模組的運行情況，這可能是早期GAA問題暴露出來之處，還要關注從投片到批量生產的時間，以及進度是否有明顯的延誤。」

他並補充，有鑑於到台積電的過往表現，該公司很可能在2026年克服這些障礙。最後，Triolo總結：「指望台積電出現失誤，從而為英特爾和三星創造機會，可能並不是最好的賭注。「

(參考原文：TSMC to Lead Rivals at 2-nm Node, Analysts Say，by Alan Patterson，國際電子商情Clover.li編譯)

本文原刊登於國際電子商情網站

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