作為臺(tái)積電最大的客戶，蘋果通常是第一個(gè)獲得其新芯片的公司。

近日有消息人士在LinkedIn上透露，蘋果公司已經(jīng)悄然啟動(dòng)了基于臺(tái)積電2nm工藝的芯片設(shè)計(jì)工作。據(jù)悉，該名人士正是蘋果此項(xiàng)目的參與者之一。

臺(tái)積電作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造企業(yè)，一直在積極推進(jìn)其2nm工藝節(jié)點(diǎn)的研發(fā)進(jìn)程。根據(jù)最新消息，該公司計(jì)劃于2024年4月將首部2nm工藝機(jī)臺(tái)投入生產(chǎn)。然而，此前曾有報(bào)道稱，臺(tái)積電中科2nm廠的交地時(shí)間可能會(huì)延后。為了應(yīng)對這一潛在的風(fēng)險(xiǎn)，臺(tái)積電決定將高雄廠直接切入2nm項(xiàng)目，并預(yù)計(jì)在2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

臺(tái)積電的2nm芯片計(jì)劃采用N2平臺(tái)，并引入了GAAFET（全柵場效應(yīng)晶體管）納米片晶體管架構(gòu)和背部供電技術(shù)，這些創(chuàng)新使得它們以更小的晶體管尺寸和更低的工作電壓實(shí)現(xiàn)更快的速度。據(jù)悉，臺(tái)積電研發(fā)的2nm制程技術(shù)在保持相同功耗條件下能比3nm工藝實(shí)現(xiàn)10%至15%的速率提升；而在相同速率下，功耗可降低25%至30%。

蘋果作為臺(tái)積電最大客戶之一，多年來都會(huì)首發(fā)新工藝，且實(shí)現(xiàn)很長一段時(shí)間的獨(dú)占。比如目前iPhone 15 Pro已經(jīng)發(fā)布四個(gè)月，但A17 Pro依然是獨(dú)享3nm。據(jù)MacRumors最新報(bào)道，臺(tái)積電2nm工藝也依然會(huì)是蘋果首發(fā)，并且實(shí)現(xiàn)獨(dú)占。

全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于激烈的競爭時(shí)代，當(dāng)前臺(tái)積電、三星、英特爾等領(lǐng)先制程代工廠的技術(shù)研發(fā)不斷取得突破。2nm級(jí)制程技術(shù)已經(jīng)逐漸成為競爭激烈的半導(dǎo)體代工市場焦點(diǎn)。相較于目前使用的4nm工藝芯片，更高制程工藝無疑能夠?yàn)?a target="_blank">手機(jī)用戶帶來更長的續(xù)航時(shí)間、更好的性能和發(fā)熱控制，并且提供更多的功能。

三星電子已經(jīng)計(jì)劃于明年啟動(dòng)2nm制程技術(shù)的生產(chǎn)，并預(yù)計(jì)在2047年前投資500萬億韓元，在韓國興建一座超大規(guī)模的半導(dǎo)體生產(chǎn)基地專注于2nm制程技術(shù)的制造。根據(jù)三星此前發(fā)布的技術(shù)路線圖，預(yù)計(jì)2025年面世的2nm級(jí)SF2工藝可提升同等條件下25%的功耗效率、12%的性能以及5%的面積。

英特爾則表示已完成了代號(hào)為Intel 20A（2納米級(jí)）和Intel 18A（1.8納米）芯片制造工藝的研發(fā)。據(jù)悉，英特爾的Intel 20A制造工藝依賴于柵極全能RibbonFET晶體管，使用背面供電，該工藝可以縮小金屬間距，這是一項(xiàng)重大的創(chuàng)新，但具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。Intel 18A制造工藝將在Intel 20A工藝的基礎(chǔ)上，采用該公司的RibbonFET和PowerVia技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善，并進(jìn)一步地縮小晶體管尺寸。預(yù)計(jì)英特爾將在2024年上半年開始商用Intel 20A工藝，此舉有望在2024年讓英特爾一舉追平甚至超越其在該領(lǐng)域的競爭對手臺(tái)積電和三星。

隨著EUV光刻機(jī)在7nm以下制程的重要性日益增強(qiáng)，半導(dǎo)體大廠與ASML的合作也變得更加頻繁和緊密。目前臺(tái)積電與三星都在使用EUV設(shè)備進(jìn)行制造，包括臺(tái)積電7nm、5nm、3nm制程，三星于韓國華城建置的EUV Line (7nm、5nm及4nm)、以及3nm GAA制程等。在2nm制程上，臺(tái)積電、三星、英特爾、Rapidus都已接洽ASML，其目的正是為了能使2nm制程量產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，即ASML手中最新的High-NA EUV光刻機(jī)。 ASML計(jì)劃在2024年生產(chǎn)10臺(tái)High-NA EUV光刻機(jī)，未來幾年ASML計(jì)劃將此類芯片制造設(shè)備產(chǎn)能提高到每年20臺(tái)，據(jù)業(yè)界預(yù)估，High-NA EUV光刻機(jī)曝光季將會(huì)有五大客戶，包括英特爾、臺(tái)積電、三星、美光等。

其中，三星正準(zhǔn)備確保下一代High-NA EUV光刻機(jī)的產(chǎn)量，預(yù)計(jì)這款設(shè)備將于今年晚時(shí)推出原型，明年正式供貨。值得注意的是，ASML于今年12月中旬與三星電子簽署備忘錄，將共同投資1萬億韓元在韓國建立研究中心，并將利用下一代極紫外光刻機(jī)研究先進(jìn)半導(dǎo)體制程技術(shù)。據(jù)悉，三星電子將在五年內(nèi)從ASML采購50套設(shè)備，每套單價(jià)約為2000億韓元，總價(jià)值可達(dá)10萬億韓元。

英特爾將于今年年底導(dǎo)入ASML High-NA EUV光刻機(jī)，用在Intel 18A 制程，據(jù)悉英特爾已采購其中6臺(tái)。英特爾強(qiáng)調(diào)，有了High-NA EUV光刻機(jī)，理論上可實(shí)現(xiàn)“四年五節(jié)點(diǎn)制程”目標(biāo)。

Rapidus決定在2024年年底引入EUV光刻機(jī)，并將派遣員工赴荷蘭ASML學(xué)習(xí)EUV極紫外光刻技術(shù)。Rapidus正在北海道建設(shè)芯片工廠，計(jì)劃于2027年量產(chǎn)2nm制程芯片。

審核編輯：劉清