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台积电2纳米制程量产进程提速:开启先进制程新纪元

  全环绕栅极(GAA)纳米片晶体管架构,标志着半导体工艺正式告别FinFET时代。相较于3纳米工艺,2纳米在相同功耗下性能提升10%-15%,或同等性能下功耗降低25%-30%,晶体管密度提高15%,SRAM密度达到38Mb/mm²的行业新高。通过垂直堆叠硅带并包裹栅极,GAA技术有效抑制量子隧穿效应,在0.5V低电压下仍能保持高效电流控制,为AI、HPC等场景提供更高设计自由度。

  为提升技术适应性,台积电推出N2 NanoFlex设计套件,允许客户根据需求选择单元高度:移动设备可采用低功耗矮单元,HPC芯片则启用高单元设计释放极限性能。配合6种电压阈值档位(覆盖200mV范围),该技术可灵活适配从智能手机到超算的多元化需求。

  英特尔自2024年起将核心计算单元(Compute Tile)交由台积电代工,首款产品Lunar Lake(Core Ultra 200V)采用台积电N3B工艺,GPU模块使用N5P制程,SoC/I/O则采用N6技术。蕞新消息显示,英特尔下一代PC处理器Nova Lake计划将运算模块升级至2纳米工艺,目前正在新竹厂区进行试产验证。此举旨在弥补其18A工艺量产进度滞后(预计2026年商用),借助台积电技术维持PC处理器市场竞争力。

  AMD:全球首发2纳米EPYC处理器

  AMD于2025年4月15日宣布,代号

  的第六代EPYC处理器完成投片,成为台积电2纳米制程的首个HPC客户。该处理器基于Zen 6架构,采用台积电N2工艺及CoWoS-L封装技术,计划2026年上市,较竞争对手Intel的Clearwater Forest(18A工艺)提前至少半年。值得关注的是,Venice将在台积电亚利桑那州Fab 21厂生产,符合美国芯片法案的供应链本土化要求。

  台积电规划新竹宝山Fab 20与高雄Fab 22双线%;高雄厂于3月31日启动扩产典礼,预计2025年底实现月产能5万片,2026年进一步攀升至12-13万片。为支撑产能需求,台积电已采购30台ASML EUV光刻机,并计划追加35台High-NA EUV设备,用于2纳米及更先进制程研发。

  针对中小客户,台积电推出CyberShuttle服务,允许多家企业共享测试晶圆,降低研发成本。董事长魏哲家透露,2纳米客户设计定案数量已超越3纳米同期水平,预计量产五年内将驱动全球2.5万亿美元终端产品价值。

  尽管台积电技术领先,但2纳米仍面临多重挑战:

  :3D堆叠带来的功率密度攀升(100W/cm²)要求新型液冷方案,英特尔已开发浸没式冷却技术应对;

  :Cadence推出3D-ECO工具支持GAA架构布线年FinFET设计经验;

  :美国限制对华出口2纳米设备,台积电南京厂仅能扩产28纳米产能,可能错失中国大陆HPC市场。

  台积电2纳米量产不仅是工艺迭代,更是算力密度的范式革命。随着苹果A20、AMD Venice及英特尔Nova Lake等产品落地,2026年将成为2纳米商用元年。这场由GAA架构驱动的技术变革,正在将摩尔定律的边界推向原子级精度,而台积电凭借“技术+产能+生态”三重壁垒,持续巩固其全球半导体产业“定海神针”的地位。正如魏哲家所言:“当晶体管密度触及物理极限时,系统级创新将成为新的战场。”

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