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【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】

盡管芯片制程命名“文字游戲”的意味越來越濃，但半導體巨頭們依然想在量產(chǎn)進度上搶得頭籌。

日前臺媒曝出，芯片代工巨頭臺積電計劃下周開始試產(chǎn)2nm制程，這是繼該公司一年半以前量產(chǎn)3nm以來又一個關鍵節(jié)點，預計與3nm相比，2nm同功耗下性能提升10-15%，同性能下功耗降低25-30%。

不同往常的是，臺積電這次是提前試產(chǎn)，比之前計劃10月試產(chǎn)的時間點提前了一個季度。

這其中或許有臺積電自身進度超前的原因，但同樣也可能是迫于競爭對手的步步緊逼。

臺灣媒體報道截圖

隨著7nm以下先進制程的成本越來越高，性價比降低，手機、AI等行業(yè)用戶對更先進制程的興趣并不濃厚，像臺積電3nm目前只有蘋果一個大客戶，就連AI巨頭英偉達用的主要也是4nm。

因此，臺積電放出提前試產(chǎn)2nm消息，很可能也是為爭搶為數(shù)不多的2nm制程客戶做準備。

沒錯，臺積電也要爭搶客戶。因為有不止一個芯片巨頭在布局2nm，并且個個實力雄厚。

就在上個月，美國芯片巨頭英特爾宣布，如期實現(xiàn)Intel 3制程（類似3nm）的大規(guī)模量產(chǎn)，這雖然比臺積電3nm量產(chǎn)的時間晚了一年多，但按照英特爾技術路線圖，該公司也準備在2024年下半年生產(chǎn)Intel 20A制程（相當于2nm），節(jié)奏幾乎與臺積電保持一致。

英特爾芯片制程路線圖

在14nm上“擠牙膏”多年后，英特爾最近兩年在先進制程上持續(xù)發(fā)力，買了最貴的高數(shù)值孔徑EUV光刻機（單臺3.8億美元），并且在臺積電、三星主導的芯片代工領域雄心勃勃。

去年3月，英特爾中國研究院院長宋繼強曾告訴觀察者網(wǎng)，該公司正通過“四年五個節(jié)點”的計劃，加速推動摩爾定律，“相信到2025年，英特爾能通過Intel 18A（1.8nm）節(jié)點，重新拿回制程、晶體管制造方面的領先地位，屆時英特爾將開啟半導體的“埃米時代”。

韓國三星同樣是2nm的競爭者。在3nm量產(chǎn)兩年后，三星在7月9日宣布，將為日本人工智能公司PFN代工2nm制程芯片，用于PFN的高性能計算硬件以構建大語言模型等。在一些行業(yè)分析看來，這份合同則代表著三星對臺積電市場主導地位的沖擊，甚至有可能改寫格局。

但三星棘手的問題是良率，今年2月韓媒甚至還傳出三星3nm良率為0的驚悚新聞。從今年一季度全球芯片代工市場的競爭來看，三星的份額依然徘徊在13%，遠低于臺積電的62%，中芯國際以6%排在第三。

令很多人難以想象的是，離開先進芯片制造多年的日本，也想在2nm時代追上來。

就在半個多月前，日本政府支持的Rapidus宣布，該公司的2nm制程測試工廠將于2025年4月啟動。這家公司還得到了比利時微電子研究中心（imec）以及美國IBM的支持，試圖在未來縮小與臺積電差距。

盡管巨頭為2nm展開了競賽，視之為戰(zhàn)略競爭，但他們最大的問題是把昂貴的芯片賣給誰。

去年底，半導體研究機構IBS發(fā)布報告稱，2nm制程的制造成本將比3nm制程上漲高達50%，導致2nm晶圓的價格將達到3萬美元/片，而3nm制程的成本已經(jīng)比7nm上漲了一倍。該機構估算，建造一座月產(chǎn)能5萬片2nm晶圓的工廠大約要280億美元，3nm為200億美元。

圖源：IBS

在摩爾定律放緩的背景下，制程微縮帶來的性能提升不再可觀，誰愿意為高昂的成本買單？

更何況制程越來越成為芯片巨頭們的“納米謊言”。兩年前，市場調研機構TechInsights曾發(fā)布報告稱，三星和臺積電都放任客戶聲稱他們采用了4nm，而實際使用的卻仍是5nm技術。這其中涉及了蘋果、高通和聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭，該機構稱他們聯(lián)手制造了芯片的“納米謊言”。

“如果可以重新命名一個較舊的工藝，為什么要為4納米技術承擔額外的成本呢？公然將一個5納米工藝重新標記為4納米，則抹殺了節(jié)點編號的最后一絲意義。所以，當某個代工廠宣稱其已達到下一個新水平的時候，直到拆機確認前，請切勿輕信?！盩echInsights直言。

從目前規(guī)劃來看，高通將在今年下半年推出新款旗艦手機處理器驍龍8 Gen 4，預計將采用臺積電改進版3nm“N3E”制程，有國外數(shù)碼博主爆料稱該芯片將比上一代漲價25-30%，預計售價為220-240美元（約合人民幣1600元-1800元）。聯(lián)發(fā)科首款3nm旗艦預計同期亮相。

臺積電制程路線圖

臺積電和三星早就量產(chǎn)了3nm，高通和聯(lián)發(fā)科這兩個手機大客戶直到今年下半年才開始用，顯示出對3nm的不積極，預計明年安卓旗艦手機市場仍然是3nm處理器為主。

這也意味著，明年臺積電即便量產(chǎn)了2nm制程，大客戶很可能仍然只有蘋果一個。今年一季度，量產(chǎn)一年半的3nm制程只貢獻了臺積電9%的收入，5nm和7nm分別為37%和19%。

觀察者網(wǎng)心智觀察所研究員潘攻愚分析稱，長期以來蘋果一直是臺積電最大的客戶，去年幾乎占了臺積電營收的四分之一，斷層領先第二大客戶英偉達（占比約11%）。而且蘋果每年的高端旗艦機成為了臺積電最先進工藝應用方和最佳的營銷伙伴。外界已經(jīng)形成了“iPhone Pro&X納米”模式推斷臺積電工藝推進節(jié)奏。之前臺積電3nm工藝因為曝光層數(shù)導致的成本問題拖慢了iPhone Pro版本上市時間，一度被外界嘲諷。這次臺積電宣稱2nm制程試產(chǎn)時間比預期提前，也是一種營銷，不過肯定吸取了3nm的教訓，2nm用了Nanosheet架構，其晶體管密度、性能、功耗等比3nm工藝提高多少，還有待各種評測機構的檢驗。

可以肯定的是，隨著摩爾定律放緩，芯片巨頭們在營銷先進制程時必然要花更多功夫，甚至不惜制造更多“納米謊言”。至于消費者是否愿意為此買單，還要看最終的市場反饋。