臺積電2nm工藝已啟動小規模評估

臺積電2nm制程開發進度一直備受矚目，最新內部消息透露，其新竹寶山工廠與高雄工廠均已啟動小規模評估 —— 其中寶山廠現階段推測已有5000-10000片的月產能，高雄廠也已進機小量試產。盡管近期有關2nm工藝的數據泄露，臺積電官方聲明仍強調研發進度符合預期，未對具體數據進行評論。

業內專家預測，隨著兩家工廠的2nm產線逐步上線，總產能有望達到每月50000片晶圓，預計將在2025年末實現每月80000片晶圓的產能。

臺積電2nm工藝優勢

臺積電2nm首次引入全環繞柵極（GAA）納米片晶體管，有助于調整通道寬度，平衡性能與能效。對比傳統的FinFET晶體管，新工藝的納米片晶體管可以在0.5-0.6V的低電壓下，獲得顯著的能效提升，可以將頻率提升大約20％，待機功耗降低大約75％。

在IEDM 2024大會上，臺積電披露了N2 2nm工藝的關鍵技術細節和性能指標：對比3nm，晶體管密度增加15％，同等功耗下性能提升15％，同等性能下功耗降低24-35％。新工藝還增加了NanoFlex DTCO（設計技術聯合優化），可以開發面積最小化、能效增強的更矮單元，或者性能最大化的更高單元。按照臺積電的說法，28nm工藝以來，歷經六代工藝改進，單位面積的能效比已經提升了超過140倍。

2024全年臺積電營收為900.8億美元，同比增長30.0%，全年凈利潤為364.8億美元，同比增長31.1%。毛利率、營業利潤率和凈利潤率分別為56.1%、45.7%和40.5%，較2023年均有個位數的上升。從制程分布看，第四季度3nm占整體晶圓收入26%，5nm占整體收入34%，7nm占整體收入14%，7nm及以下的制程收入占整體晶圓收入74%。

臺積電一直在先進制程著力，“N2（2nm制程）預計在2025年下半年投產，N2P（2nm制程升級版）和A16（1.6nm制程）預計在2026年下半年投產。”臺積電董事長兼首席執行官魏哲家在財報會上表示。

值得注意的是，2024年的資本開支為297.6億美元，同比上漲0.7%。“每年的資本開支一直和公司未來前景強相關，更高的資本開支常常與更大的發展機遇相關聯，未來幾年我們將繼續加大資本開支。”魏哲家表示，“2025年，臺積電的資本開支為380億美元至420億美元之間，其中70%將投入先進制程的研發。”

對于臺積電的未來，魏哲家曾公開表示，預計在未來五年內將實現穩定增長，并且2025年全年收入增長將達到20%。他強調，客戶對2nm工藝的關注度超過了3nm工藝，表明2nm技術具有更廣闊的市場前景，2nm工藝不僅有可能繼承并超越3nm工藝的成功，還將進一步鞏固臺積電在全球半導體產業的領導地位。

臺積電N2晶圓價格過高

由于沒有其他代工廠能夠與臺積電的步伐相匹敵，因此大多數決心推出尖端芯片的廠商只能尋求其服務。制程技術演進至10nm后，晶圓報價增幅顯著，達到6000美元；進入7nm、5nm制程世代后，價格破萬。據稱，N2晶圓每片的價格可能可能高達3萬美元，與3nm晶圓的價格1.85-2萬美元/片之間相比，這是一個巨大的上漲。

目前臺積電最大的客戶蘋果已在其工廠預留了2nm芯片生產，而蘋果對臺積電2nm芯片的高生產成本和有限的制造能力感到擔憂，已推遲使用臺積電的2nm處理器芯片用于iPhone 17 Pro和iPhone 17 Pro Max，目前商用發布時間定于2026年。

但目前晶圓價格過高也引發了客戶的擔憂，臺積電正在探索降低總成本的新方法，首先是推出名為「CyberShuttle」的服務：將允許蘋果、高通等公司在同一測試晶圓上評估芯片，從而降低成本。該服務將于今年4月晚些時候啟動，蘋果預計將是第一個客戶，其次是高通和聯發科。

臺積電清楚自身技術優勢難被馬上超越，2nm工藝性能、功耗、晶體管密度優勢是吸引客戶關鍵，但也意識到客戶流失風險。除「CyberShuttle」服務，還加速內部成本優化流程、加大研發投入提升良率，以降低單位成本，同時與客戶深度溝通，依客戶需求定制芯片代工方案。