
作者:韦悦桦
台积电逾150亿美元押注GAA技术 中科二厂成先进制程关键布局
全球半导体先进制程竞赛持续升温。台积电近日在2nm及1.4nm技术研发与产能建设上连续取得重要进展,进一步巩固了其在晶圆制造领域的领先优势。
2nm制程:150亿美元的技术跃迁
在2nm(N2)制程技术上,台积电投入研发资金超过150亿美元,成功完成了从FinFET向GAA(全环绕栅极)架构的技术转型。通过采用纳米片堆叠结构,新架构显著增强了栅极控制能力,使驱动电流密度提升18%,在相同性能表现下可实现更低的功耗水平。
工艺性能方面,N2制程的晶体管密度达到每平方毫米1.1亿个,相较于3nm制程提升37.5%。同时,混合键合技术的引入使得芯片间数据传输速率提升至112Gbps,延迟降低50%,更好地满足了AI训练芯片和高端GPU对高速互联的需求。
在产能规划上,台积电计划于今年第四季度在新竹和高雄的四座晶圆厂启动2nm制程量产。据悉,苹果、AMD和高通等六家客户已确认采用该工艺,预计到2027年,采用该制程的客户数量将超过十家。
1.4nm布局:中科二厂加速推进
在更先进的1.4nm(A14)节点布局上,台积电正通过中科二厂(Fab 25)加速推进。该厂区建设预计9月底完成水土工程,10月进入正式建设阶段,总投资额约1.2-1.5兆新台币(约286-358亿美元)。按照规划,首座晶圆厂将于2027年进行风险试产,2028年下半年实现量产,初期月产能规划为5万片晶圆。
A14工艺相较于2nm制程将进一步优化性能功耗比:在相同功耗下性能提升15%,相同性能下功耗降低30%,逻辑密度增加20%。这些技术提升将为下一代移动设备和数据中心提供更强大的算力支持。
竞争格局:台积电优势持续扩大
从行业竞争态势来看,台积电在先进制程领域的领先优势持续扩大。三星虽然同样采用GAA架构,但其2nm制程良率据称为60%左右,且已将1.4nm量产时间推迟至2029年。英特尔则可能将1.4nm制程转向客户定制模式,具体量产时间尚未明确。
台积电通过提前布局2nm和1.4nm产线,正在构建更加稳固的产能体系。中科二厂区还规划了设备商和IC设计企业入驻空间,预计将形成产业集群效应,进一步增强其产业生态优势。
随着人工智能、自动驾驶等新兴技术对算力需求的持续增长,先进制程技术已成为全球半导体产业竞争的核心领域。台积电在技术研发和产能建设上的持续投入,正在深刻影响全球芯片制造产业的格局演变。