臺積電2nm良率曝光

在技術驅動型產業中，半導體行業始終走在全球科技變革的最前沿。2024年，臺積電（TSMC）正式啟動2nm制程（N2）試產，每片晶圓的代工報價高達3萬美元，再次引發行業廣泛關注。最新數據顯示，得益于存儲芯片領域的技術優化，臺積電2nm制程自去年7月在新竹寶山晶圓廠風險試產以來，良率從去年底的60%快速攀升至當前的90%（256Mb SRAM）。

從3nm節點的初期投產經驗看，良率爬坡是一大挑戰。但憑借3nm節點200萬片晶圓的量產經驗，將2nm工藝開發周期壓縮至18個月，良率僅用9個月便從30%提升至60%，預計年底將具備每月5萬至8萬片晶圓的投片能力。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推向新一輪“競速賽”，AMD、英偉達、聯發科、高通和蘋果等關鍵客戶均已鎖定2nm產能。

蘋果作為臺積電的最大客戶，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爆炸式增長驅動臺積電

臺積電在2nm制程研發上的投資規模前所未有，其在新竹寶山、高雄等地新建2nm生產線的初期資本支出超過400億美元，僅2023年研發投入就高達57.6億美元，占其全年營收的9%以上。2nm制程標志著臺積電首次引入全環繞柵極（GAA）晶體管架構，即納米片（nanosheet）技術，取代此前長期主導的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，臺積電股價近一個月上漲近20%。這背后的動力，正是AI芯片爆炸式增長帶來的訂單激增。2025年Q1，其營收達257.8億美元，同比增長41%，其中59%來自AI驅動的高性能計算（HPC）領域。臺積電預計其AI相關營收在未來五年將保持年均增長45%，帶動整體營收接近20%的年復合增長率。

更高的晶體管密度意味著在相同面積下可以實現更多功能集成，特別是在AI推理、圖像處理、高性能計算等領域表現尤為突出。麥肯錫預測，到2030年全球AI芯片市場規模將超1000億美元，占據整個半導體市場的約15%。在這一背景下，N2有望成為AI硬件堆棧的核心支撐技術。

臺積電還計劃在明年下半年推出N2P和N2X，以延續N2的領先優勢。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%，邏輯密度也將顯著提升。N2X計劃于2027年量產，其最高時鐘頻率將提高10%。

然而，這種飛躍式提升也帶來了顯著的制造復雜度和成本激增，整個工藝流程超過2000道制程步驟，對設備精度、環境控制、材料純度的要求遠超前代節點。這不僅對芯片設計公司提出前所未有的經濟門檻，也對下游產品（尤其是智能手機、服務器、AI加速器等）的成本結構造成深遠影響。預計到2025年，臺積電將進一步推動1.4nm制程節點，其晶圓價格或突破4.5萬美元，半導體“技術通脹”的趨勢愈發明顯。