台积电2nm进中试却曝“被跑单”，英伟达等为何考虑转投三星？

目前，台积电新一代 2nm 制程布局正按部就班地推进。 据 MoneyDJ 援引消息人士报道称，台积电已于本季度开始在新竹宝山晶圆厂建立 2nm 制程试产线，计划月产能约为 3,000-3,500 片晶圆；若同时计入来自其高雄晶圆厂的产能贡献，预计到 2025 年底，台积电 2nm 制程晶圆的月产能将超过 5 万片，而到 2026 年底将达到每月 12-13 万片。 具体而言，到 2025 年第四季度，台积电新竹宝山 2nm 晶圆厂实现月产能 2-2.5 万片；到 2026 年底或 2027 年初，晶圆月产能将扩大至每月 6-6.5 万片。 至于高雄晶圆厂则将于 2025 年第二季度开展小量试产，预计到 2025 年底将实现月产能 2.5-3 万片晶圆，并于 2026 年底或 2027 年初进一步扩大至月产能 6-6.5 万片晶圆，达到与宝山晶圆厂相当的规模。 整体来看，台积电 2nm 制程晶圆月产能规模在 2026 年底可达到 12-13 万片。 包括苹果、英伟达、高通等在内的全球科技巨头都是台积电的大客户。此前，台积电董事长魏哲家曾强调：“客户对 2nm 制程技术的需求超过 3nm，我们正致力于进一步提高产能。” 台积电方面声称，“2nm 制程技术研发进展顺利，如期在 2025 年进入量产，设备性能和良率均按照计划甚至优于预期，其量产曲线预计与 3nm 制程类似。” 报道中还提到，台积电在不久前的 IEEE 国际电子器件会议（IEDM 2024）上透露了 2nm 制程技术关键细节：2nm 制程晶体管密度是上一代 3nm 制程的 1.15 倍，在同等功耗下性能提升 15％，或在同等性能下功耗降低 24-35％。 据了解，台积电在其 2nm 制程技术中还首次引入了全环绕栅极（Gate-All-Around，GAA）纳米片晶体管结构，不仅有助于更精准地调整晶体管的通道宽度，以达到性能和能源效率之间的平衡，而且新工艺使纳米片晶体管能够在低至 0.5-0.6V 的电压范围内运作，从而实现能效提升。 据业内人士称，苹果或将成为台积电 2nm 制程的第一个客户（事实上目前苹果 iPhone 和 Mac 的最新芯片均由台积电独家供应），而英伟达、AMD、联发科、高通和博通等其他大客户也将陆续采用这一先进制程技术。 业内人士还透露，苹果在率先采用 2nm 制程技术的同时还将引入一种新的封装技术 WMCM（多芯片模块）来替代当前智能手机广泛使用的 InFo-PoP 技术，并规划在台积电旗下先进封测厂区进行“专厂专用”。 具体而言，WMCM 是通过结合 COW（芯片堆叠）和 InFo（集成扇出型封装）两种成熟技术的优点而开发的一个新解决方案。在 WMCM 封装中，DRAM（动态随机存取存储器）与逻辑 IC 被安置在一个平面进行封装，而不是像传统 PoP 那样垂直堆叠；此外，该封装技术使用了 RDL（重新分布层）来连接不同的芯片组件，取代了传统的 Interposer（中介层）。这样的设计不仅能够减少信号延迟，还因为减少了中介层的存在有助于改善整体散热性能。 苹果也嫌价格贵，曝台积电 2nm“被跑单” 先进制程技术的领先性是一个维度，但要实现大规模量产以及广泛的应用，还有另一个重要维度，那就是成本。 近日，据 Sammobile、《朝鲜日报》等报道，由于台积电 2nm 价格过高，再加上现阶段的产能有限，在首批采用台积电 2nm 制程芯片的客户中，苹果原定的 2nm 制程芯片的商用时间或将推迟到 2026 年，与此同时，英伟达等其他大客户或将考虑采用三星的 2nm 制程代工。 价格方面，据悉，台积电 2nm 制程晶圆的良率约为 60%，意味着有将近 40% 晶圆无法使用，这就导致每片晶圆的生产成本将高达 3 万美元；产能方面，如上文所述，台积电 2nm 制程现阶段产量有限，尽管其正积极扩产，但大规模量产最快可能要到 2026 年才能实现。 最终，在 2nm 制程芯片价格高、产量少的背景下，苹果推迟其商用计划，而英伟达等大客户将考虑三星。 据此前报道，苹果原本计划在将于今年推出的 iPhone 17 Pro 和 iPhone 17 Pro Max 机型上搭载台积电 2nm 制程芯片。推迟后，意味着今年苹果的 iPhone 17 系列机型将继续采用 3nm 制程芯片，同时这也留给台积电足够的时间来提高良率、扩大产能，以及降低成本。预计 2026 年的苹果 iPhone 18 Pro 系列将首发台积电 2nm 制程芯片。 事实上，除了台积电，三星和 Rapidus 等公司也都在加速自家 2nm 制程芯片的量产，而台积电在这场竞赛中暂时处于领先地位。 据悉，三星已经从无晶圆厂的芯片公司（比如日本 AI 公司 Preferred Networks）获得订单，但想要在 2nm 制程订单中大量获利，三星更需要像英伟达、高通、AMD 这样的大客户。 然而，三星在先进制程方面的表现并不理想，比如此前在为高通生产 4nm 芯片时就曾遇到过热、性能瓶颈等一系列问题，并且在 3nm 制程订单中也未能俘获一些大客户的芳心。 报道中指出，“这（2nm 制程订单）可能是三星最后一次成功的机会。由于 DRAM 和 NAND 的价格大跌，并且其 HBM3E 高带宽内存芯片在获得英伟达认证上也遭遇挫折，如果三星 2nm 制程未能吸引到足够多的客户，情况或将变得更糟糕。” 与此同时，报道还提到，包括英伟达在内的很多大客户其实也并不希望过度依赖台积电一家，这会使它们失去议价权，以至于不得不接受台积电高昂的成本。因此，这些大型公司更希望的是多元化供应链，至少将部分 2nm 制程芯片的制造交由三星代工。 对此，有分析人士称，随着时间的推移，未来半导体设计企业对代工厂多元化的意愿将会不断增强。 参考资料： 1.https://www.moneydj.com//kmdj/news/newsviewer.aspx?a=fbacf36a-019c-47dc-a635-38c57f6862df 2.https://www.ctee.com.tw/news/20250101700532-430501 3.https://www.trendforce.com/news/2025/01/01/news-tsmc-sets-up-2nm-pilot-line-aims-for-130000-wafers-monthly-by-2026/