2納米芯片,會帶來什么變化?簡單點說,它能讓設備跑得更快、耗電更少。
比如,刷抖音、打《原神》再也不卡頓,電池還能多撐一天,出門不用老惦記充電寶。
AI功能也會更猛,比如戴上AR眼鏡,路過商店時能直接看到折扣信息;玩VR游戲,畫面細膩得跟現實差不多。
3月25日,有媒體透露,臺積電2納米制程技術已經進入量產沖刺階段,蘋果的新款iPhone 18訂單已經下單鎖定,以及每月5萬片的初期產能規劃,新一輪的芯片制造周期又將開始。
不過,新技術剛出來時,價格肯定不便宜。臺積電官網提到,2納米工藝研發成本高得嚇人,初期生產費用也水漲船高。
所以,像iPhone 18這樣首批用上2納米芯片的設備,標價可能會讓不少人皺眉。一兩年后,等技術成熟、產量上去,價格才會慢慢降下來。
01
制造密度和靈活性的雙向突破
臺積電2納米工藝有個核心突破,那就是把全環繞柵極(GAA)晶體管架構用得更深入了。
跟之前的3納米技術比起來,2納米在一樣的功耗下,運算速度能提高15%,估計能耗能降低24%到35%,晶體管密度還能提高15%。
能耗降低這么多,性能又大幅提升,這就給AI訓練、高性能計算這些場景提供了更強大的硬件支持。
當然這種技術革新,可不是單純參數的改來改去。臺積電同時推出的N2 NanoFlex設計技術,能讓開發者按照應用場景,靈活地去選“單元高度”。
簡單來說,就是要制造移動設備,就能用那種低功耗的矮單元;要制造服務器芯片呢,就能堆疊高單元來發揮出超強的性能。
這種“看需要來定制”的靈活性,讓 2 納米芯片既能滿足智能手機要做得輕薄的需求,又能滿足 AI 服務器對算力的大量需求。
02
雙廠并進鎖定蘋果訂單
從現有的資料來說,新竹寶山的 Fab 20 和高雄的 Fab 22 一起量產,這在臺積電還是頭一回在先進制程節點上兩邊同時開工。
現在新竹廠試產的良品率已經超過 60%了,高雄廠設備進駐的進度比原計劃提前了半年,估計到 2025 年年底,月產能能達到5萬片,到 2026 年還能再進一步提高到12到13萬片。
為了能撐得起這么大的產能,據中國臺灣地區的媒體報道,臺積電已經花大錢買了數十臺阿斯麥的High-NA EUV光刻機,這種設備單臺價格就超過3億歐元。這種“技術加上資本”的雙重保障,讓競爭對手都趕不上。
客戶之間的爭奪也特別激烈。
據歐美的媒體報道,憑借長久合作的默契,蘋果一開始就鎖定了70%的初期產能,打算在2026 年把2納米工藝用在iPhone 18 Pro 的A20芯片,還有M5 Ultra處理器上。
AMD 呢,用了“混合制程”的辦法,計劃在Zen 6架構CPU核心上用2納米的工藝,I/O單元還是用4納米來平衡一下成本。
英特爾雖說在 18A 工藝性能上稍微好點,可因為受到 20%到 30%良率不好的限制,沒辦法,只好把 Arrow Lake 處理器的關鍵模塊交給臺積電來代工。
03
芯片制造行業分化加劇
臺積電 2 納米量產這件事,再次把全球半導體的兩極分化向前推進了一大步。
臺積電在全球代工市場的份額達到了64.9%,這已經是碾壓別人的態勢。三星雖然也布局了GAA架構,可試產良品率并不高,未來很可能陷入了被動局面。
更長遠的影響是,是在芯片供應鏈的重新構建上,比如封裝材料的供應商得升級,才能應對納米片的結構,EDA 軟件的三巨頭,也要不斷升級才能讓自己適應GAA設計的規范,至于而那些中小型的代工廠,就更加沒辦法參與先進制程的競爭了。
不過芯片格局也不完全依靠技術壁壘,地緣的因素在發揮越來越大的作用。
例如美國通過《芯片法案》向英特爾注資的同時,臺積電未來也必須在亞利桑那升級2納米生產線,未來也可能要迫于壓力而接管英特爾的芯片工廠。
中國內地則在不斷加速推進中芯國際的工藝研發,類似華為海思這樣芯片設計巨頭的崛起也在不斷刷新行業的認知。
更長遠看,2納米技術會給5G、AI、自動駕駛這些新興領域插上翅膀。
比如,特斯拉的自動駕駛系統有了更強的芯片,反應更快、更安全;5G網絡傳輸速度再上一個臺階。
麥肯錫的報告提到,半導體技術每往前邁一步,整個產業鏈都會被帶動起來,這次也不例外。
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