【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(dǎo)體巨頭們依然想在量產(chǎn)進(jìn)度上搶得頭籌。

日前臺(tái)媒曝出，芯片代工巨頭臺(tái)積電計(jì)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(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，預(yù)計(jì)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(tái)積電這次是提前試產(chǎn)，比之前計(jì)劃10月試產(chǎn)的時(shí)間點(diǎn)提前了一個(gè)季度。

這其中或許有臺(tái)積電自身進(jìn)度超前的原因，但同樣也可能是迫于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的步步緊逼。

臺(tái)灣媒體報(bào)道截圖

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

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

沒錯(cuò)，臺(tái)積電也要爭(zhēng)搶客戶。因?yàn)橛胁恢挂粋€(gè)芯片巨頭在布局2nm，并且個(gè)個(gè)實(shí)力雄厚。

就在上個(gè)月，美國芯片巨頭英特爾宣布，如期實(shí)現(xiàn)Intel 3制程（類似3nm）的大規(guī)模量產(chǎn)，這雖然比臺(tái)積電3nm量產(chǎn)的時(shí)間晚了一年多，但按照英特爾技術(shù)路線圖，該公司也準(zhǔn)備在2024年下半年生產(chǎn)Intel 20A制程（相當(dāng)于2nm），節(jié)奏幾乎與臺(tái)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(jìn)制程上持續(xù)發(fā)力，買了最貴的高數(shù)值孔徑EUV光刻機(jī)（單臺(tái)3.8億美元），并且在臺(tái)積電、三星主導(dǎo)的芯片代工領(lǐng)域雄心勃勃。

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

韓國三星同樣是2nm的競(jìng)爭(zhēng)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(jì)算硬件以構(gòu)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(duì)臺(tái)積電市場(chǎng)主導(dǎo)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(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)來看，三星的份額依然徘徊在13%，遠(yuǎn)低于臺(tái)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(jìn)芯片制造多年的日本，也想在2nm時(shí)代追上來。

就在半個(gè)多月前，日本政府支持的Rapidus宣布，該公司的2nm制程測(cè)試工廠將于2025年4月啟動(dòng)。這家公司還得到了比利時(shí)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(tái)積電差距。

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

去年底，半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)IBS發(fā)布報(bào)告稱，2nm制程的制造成本將比3nm制程上漲高達(dá)50%，導(dǎo)致2nm晶圓的價(jià)格將達(dá)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(jī)構(gòu)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(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)TechInsights曾發(fā)布報(bào)告稱，三星和臺(tái)積電都放任客戶聲稱他們采用了4nm，而實(shí)際使用的卻仍是5nm技術(shù)。這其中涉及了蘋果、高通和聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭，該機(jī)構(gòu)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(gè)較舊的工藝，為什么要為4納米技術(shù)承擔(dān)額外的成本呢？公然將一個(gè)5納米工藝重新標(biāo)記為4納米，則抹殺了節(jié)點(diǎn)編號(hào)的最后一絲意義。所以，當(dāng)某個(gè)代工廠宣稱其已達(dá)到下一個(gè)新水平的時(shí)候，直到拆機(jī)確認(rèn)前，請(qǐng)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(jī)處理器驍龍8 Gen 4，預(yù)計(jì)將采用臺(tái)積電改進(jìn)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(jià)25-30%，預(yù)計(jì)售價(jià)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(yù)計(jì)同期亮相。

臺(tái)積電制程路線圖

臺(tái)積電和三星早就量產(chǎn)了3nm，高通和聯(lián)發(fā)科這兩個(gè)手機(jī)大客戶直到今年下半年才開始用，顯示出對(duì)3nm的不積極，預(yù)計(jì)明年安卓旗艦手機(jī)市場(chǎng)仍然是3nm處理器為主。

這也意味著，明年臺(tái)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(gè)。今年一季度，量產(chǎn)一年半的3nm制程只貢獻(xiàn)了臺(tái)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(zhǎng)期以來蘋果一直是臺(tái)積電最大的客戶，去年幾乎占了臺(tái)積電營收的四分之一，斷層領(lǐng)先第二大客戶英偉達(dá)（占比約11%）。而且蘋果每年的高端旗艦機(jī)成為了臺(tái)積電最先進(jìn)工藝應(yīng)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(tái)積電工藝推進(jìn)節(jié)奏。之前臺(tái)積電3nm工藝因?yàn)槠毓鈱訑?shù)導(dǎo)致的成本問題拖慢了iPhone Pro版本上市時(shí)間，一度被外界嘲諷。這次臺(tái)積電宣稱2nm制程試產(chǎn)時(shí)間比預(yù)期提前，也是一種營銷，不過肯定吸取了3nm的教訓(xùn)，2nm用了Nanosheet架構(gòu)，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(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)。

可以肯定的是，隨著摩爾定律放緩，芯片巨頭們?cè)跔I銷先進(jìn)制程時(shí)必然要花更多功夫，甚至不惜制造更多“納米謊言”。至于消費(fèi)者是否愿意為此買單，還要看最終的市場(chǎng)反饋。