(電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）7月16日，隨著英偉達(dá)H20芯片可以恢復(fù)在中國(guó)銷售，英偉達(dá)在16日的美國(guó)股市高開(kāi)，股價(jià)升到170.7美元，市值一路上升到4.16萬(wàn)億美元，再創(chuàng)歷史新高。同時(shí)，這個(gè)消息也帶動(dòng)主要晶圓代工伙伴臺(tái)積電在今天股市高開(kāi)，股價(jià)沖到237.71美元。明天臺(tái)積電將召開(kāi)法說(shuō)會(huì)，展望全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)走向，2nm先進(jìn)制程的進(jìn)展也是頗受關(guān)注。

圖：臺(tái)積電 電子發(fā)燒友拍攝

2nm先進(jìn)制程到底有哪些先進(jìn)技術(shù)？客戶情況如何？三大晶圓代工龍頭企業(yè)的最新進(jìn)展和良率怎樣了？本文進(jìn)行詳細(xì)分析。

2nm是一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)始，臺(tái)積電占據(jù)頭把交椅

最早在IEDM2024年大會(huì)上，臺(tái)積電首次披露了N2 2nm工藝關(guān)鍵技術(shù)和性能指標(biāo)：對(duì)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%。

2nm與此前的5nm、3nm不同的是，底層產(chǎn)生了很大的變化。從2nm開(kāi)始，臺(tái)積電、三星、英特爾都全面轉(zhuǎn)向了GAAFET晶體管，這意味著FinFET成功完成了使命，無(wú)法再繼續(xù)推進(jìn)制程微縮，止步于3nm。GAAFET，直接把FinFET 上的鰭片給嵌入到柵極中，形成納米片，實(shí)現(xiàn)了四面包圍，進(jìn)一步增強(qiáng)了柵極的控制能力，以此來(lái)應(yīng)對(duì)短溝道效應(yīng)和漏電流等一系列微觀物理瓶頸。GAAFET配合ASML的EUV光刻機(jī)，摩爾定律就還可以推進(jìn)。

臺(tái)積電官網(wǎng)披露消息顯示，臺(tái)積電2nm采用第一代Nanosheet納米片技術(shù)的環(huán)繞閘極晶體管（GAAFET）架構(gòu)；相較N3E，在相同功耗下，速度增加10~15%；而在相同速度下，功耗降低25~30%，新品邏輯密度則相對(duì)增加15%以上。

臺(tái)積電CEO魏哲家表示，2nm需求更加優(yōu)于3nm。供應(yīng)鏈說(shuō)法，2nm設(shè)計(jì)難度高，因此在尚未量產(chǎn)的時(shí)候，多家客戶已經(jīng)接洽，包括蘋(píng)果、AMD、英特爾等客戶。

在全球2nm工藝中，臺(tái)積電也是唯一良率和技術(shù)都達(dá)到業(yè)界肯定的廠商。根據(jù) KeyBanc Capital Markets 的報(bào)告，臺(tái)積電的 N2 制程目前表現(xiàn)出卓越的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。截至 2025 年中期，臺(tái)積電的 N2 制程良率大約達(dá)到 65%，這項(xiàng)數(shù)據(jù)顯著的超越了其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，這使得臺(tái)積電在全球晶圓代工領(lǐng)域持續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位。

在今年3月31日，晶圓代工龍頭臺(tái)積電在高雄楠梓科學(xué)園區(qū)舉行“2nm擴(kuò)產(chǎn)典禮”，將見(jiàn)證臺(tái)積電在先進(jìn)制程技術(shù)上的重大突破。臺(tái)積電共同營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)暨執(zhí)行副總經(jīng)理秦永沛主持這次典禮。行業(yè)消息，臺(tái)積電2nm制程將于2025年下半年量產(chǎn)，并首次采用2nm（Nanosheet）晶體管結(jié)構(gòu)。

為了鞏固晶圓代工的優(yōu)勢(shì)，臺(tái)積電正在推進(jìn)N2工藝的良率，計(jì)劃在2026年N2制程的良率提升到75%的水平。達(dá)到這一里程碑目標(biāo)，必須克服多重挑戰(zhàn)，包括多重圖案的極紫外線曝光中的拼接問(wèn)題和疊對(duì)控制。

英特爾、三星在2nm制程的最新良率和制造進(jìn)展

近年來(lái)，晶圓代工競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。2024年8月6日，英特爾宣布，基于Intel 18A制程節(jié)點(diǎn)打造的首批產(chǎn)品——AI PC客戶端處理器Panther Lake和服務(wù)器處理器Clearwater Forest，其樣片現(xiàn)已出廠、上電運(yùn)行并順利啟動(dòng)操作系統(tǒng)。Panther Lake和Clearwater Forest均進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)將于2025年開(kāi)始量產(chǎn)。英特爾還宣布，采用Intel 18A的首家外部客戶預(yù)計(jì)將于2025年上半年完成流片。

2025年3月以來(lái)，英特爾新任首席執(zhí)行官陳立武第一件事就是深入了解18A節(jié)點(diǎn)的進(jìn)展情況，4月份在英特爾代工大會(huì)上，英特爾宣布Intel 18A 制程節(jié)點(diǎn)已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)階段，并將于今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)正式量產(chǎn)（volume manufacturing）。英特爾代工的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴為 Intel 18A 提供了 EDA 支持，參考流程和知識(shí)產(chǎn)權(quán)許可，讓客戶可以基于該節(jié)點(diǎn)開(kāi)始產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

根據(jù)美國(guó)科技網(wǎng)站W(wǎng)ccftech報(bào)導(dǎo)，英特爾的18A節(jié)點(diǎn)進(jìn)入開(kāi)發(fā)階段后，進(jìn)展迅速，英特爾Intel 18A 制程良率目前位居第二，進(jìn)步幅度令人矚目。截至報(bào)告發(fā)布之際，Intel 18A 制程的良率為 55%，高于三星的2nm制程。

值得注意的是，這一數(shù)字反映了其在前一季 50% 的良率基礎(chǔ)上達(dá)成了顯著改善的目標(biāo)，這代表英特爾在制程優(yōu)化和缺陷減少方面取得了積極成效。報(bào)告預(yù)期，透過(guò)持續(xù)的制程優(yōu)化和缺陷減少措施，英特爾有潛力將 Intel 18A 制程的良率推升至 65% 至 75% 的范圍內(nèi)。如果這一改進(jìn)能實(shí)現(xiàn)，將使英特爾的良率全面超越三星。

在制造領(lǐng)域，英特爾亞利桑那州的 ??Fab 52 工廠?已成功完成 Intel 18A 的流片，標(biāo)志著該廠首批晶圓（wafer）順利試產(chǎn)成功，展現(xiàn)了英特爾在先進(jìn)制程制造方面的進(jìn)展。Intel ??18A 節(jié)點(diǎn)??的大規(guī)模量產(chǎn)將率先在俄勒岡州的晶圓廠實(shí)現(xiàn)，而在亞利桑那州的制造預(yù)計(jì)將于今年晚些時(shí)候進(jìn)入量產(chǎn)爬坡階段。

三星電子近日正式宣布，其基于2nm工藝的旗艦處理器Exynos 2600將于2025年5月進(jìn)入原型量產(chǎn)階段，并計(jì)劃搭載于下一代旗艦手機(jī)Galaxy S26系列，三星還規(guī)劃了SF2P、SF2X、SF2Z、SF2A等多個(gè)2nm工藝節(jié)點(diǎn)，分別針對(duì)高性能計(jì)算、AI、汽車(chē)電子等領(lǐng)域，體現(xiàn)其前瞻性的布局。但是目前三星2nm先進(jìn)制程的良率是一個(gè)硬傷。

與臺(tái)積電、英特爾對(duì)比看，三星的2nm制程，代號(hào)SF2的制程技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)有意義的良率提升，良率大約在40%左右，遠(yuǎn)低于英特爾和臺(tái)積電。

韓國(guó)媒體最新消息，三星下一代2nm節(jié)點(diǎn)制程預(yù)期在2027年推出，為了保持在先進(jìn)制程領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，三星將需要在此之前達(dá)到實(shí)質(zhì)性的良率提升，這對(duì)于三星而言是挑戰(zhàn)很大。因?yàn)槠洳粌H需要解決當(dāng)前的技術(shù)瓶頸，還需加速 EUV 相關(guān)的產(chǎn)能建設(shè)與良率優(yōu)化，才有機(jī)會(huì)能迎頭趕上臺(tái)積電和英特爾的腳步。

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