臺積電、三星和英特爾爭奪 2 納米芯片

全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司正在競相生產(chǎn)所謂的「2 納米」處理器芯片，為下一代智能手機(jī)、數(shù)據(jù)中心和人工智能提供動力。分析師們?nèi)匀徽J(rèn)為臺積電保持其在該領(lǐng)域的全球霸主地位，但三星電子和英特爾已將該行業(yè)的下一次飛躍視為縮小差距的機(jī)會。

幾十年來，芯片制造商一直致力于制造更加緊湊的產(chǎn)品。芯片上的晶體管越小，能耗越低，速度也越高。如今，「2 納米」和「3 納米」等術(shù)語被廣泛用作每一代新一代芯片的速記，而不是半導(dǎo)體的實(shí)際物理尺寸。

任何在下一代先進(jìn)半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先地位的公司都將處于主導(dǎo)地位，該行業(yè)去年的全球芯片銷售額遠(yuǎn)超 5000 億美元。由于對支持生成人工智能服務(wù)的數(shù)據(jù)中心芯片的需求激增，預(yù)計(jì)這一數(shù)字將進(jìn)一步增長。

據(jù)兩位直接了解討論情況的人士透露，在全球處理器市場占據(jù)主導(dǎo)地位的臺積電已經(jīng)向蘋果和英偉達(dá)等一些最大客戶展示了其「N2」（即 2 納米）原型的工藝測試結(jié)果。但兩名與三星關(guān)系密切的人士表示，這家韓國芯片制造商正在提供其最新 2 納米原型的降價(jià)版本，以吸引包括 Nvidia 在內(nèi)的大牌客戶的興趣。

美國對沖基金 Dalton Investments 分析師 James Lim 表示：「三星認(rèn)為 2 納米是游戲規(guī)則的改變者。但人們?nèi)匀粦岩伤芊癖?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/臺積電">臺積電更好地執(zhí)行遷移。」

英特爾也大膽宣稱將在明年年底前生產(chǎn)下一代芯片，這可能會使其重新領(lǐng)先于亞洲競爭對手。

臺積電表示 N2 芯片將于 2025 年開始量產(chǎn)，通常會首先推出移動版本，蘋果是其主要客戶。PC 版本以及專為更高功率負(fù)載設(shè)計(jì)的高性能計(jì)算芯片將在稍后推出。蘋果最新的旗艦智能手機(jī) iPhone 15 Pro 和 Pro Max 于今年 9 月推出，是首批采用臺積電全新 3 納米芯片技術(shù)的大眾市場消費(fèi)設(shè)備。

隨著芯片變得越來越小，從一代或「節(jié)點(diǎn)」工藝技術(shù)過渡到下一代工藝技術(shù)的挑戰(zhàn)日益加劇，這增加了臺積電失步的可能性。

臺積電向《金融時(shí)報(bào)》表示，其 N2 技術(shù)開發(fā)「進(jìn)展順利，有望在 2025 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，一旦推出，在密度和能源效率方面將成為業(yè)界最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)」。但 Isaiah Research 副總裁 Lucy Chen 指出，遷移到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本正在上升，而性能的改進(jìn)卻已趨于穩(wěn)定，轉(zhuǎn)向下一代對客戶不再那么有吸引力。

專家強(qiáng)調(diào)，距離量產(chǎn)還需要兩年的時(shí)間，初期出現(xiàn)的問題是芯片生產(chǎn)過程中很自然的一部分。根據(jù)咨詢公司 TrendForce 的數(shù)據(jù)，三星在全球先進(jìn)晶圓代工市場的份額為 25%，而臺積電的份額為 66%，三星內(nèi)部人士看到了縮小差距的機(jī)會。

三星去年是第一家開始大規(guī)模生產(chǎn) 3nm 或「SF3」芯片的公司，也是第一家轉(zhuǎn)向稱為「Gate-All-Around」（GAA) 的新型晶體管架構(gòu)的公司。據(jù)兩位知情人士透露，美國芯片設(shè)計(jì)商高通公司計(jì)劃在其下一代高端智能手機(jī)處理器中使用三星的「SF2」芯片。這將標(biāo)志著高通將其大部分旗艦移動芯片從三星 4 納米工藝轉(zhuǎn)移到臺積電同等工藝之后的命運(yùn)逆轉(zhuǎn)。

三星表示：「我們已做好準(zhǔn)備，到 2025 年實(shí)現(xiàn) SF2 的量產(chǎn)。由于我們是第一個(gè)跨越并過渡到 GAA 架構(gòu)的公司，因此我們希望從 SF3 到 SF2 的進(jìn)展能夠相對順利?！?/span>

分析師警告說，雖然三星是第一家將 3nm 芯片推向市場的公司，但它一直在努力解決「良率」問題，即生產(chǎn)出來的芯片中被認(rèn)為可以交付給客戶的比例。

這家韓國公司堅(jiān)稱其 3 納米良率有所提高。但據(jù)兩位接近三星的人士透露，其最簡單的 3nm 芯片的良率僅為 60%，遠(yuǎn)低于客戶預(yù)期，并且在生產(chǎn)相當(dāng)于蘋果 A17 Pro 或 Nvidia 圖形處理單元等更復(fù)雜的芯片時(shí)，良率可能會進(jìn)一步下降。

研究公司 SemiAnalysis 的首席分析師迪倫·帕特爾 (Dylan Patel) 表示：「三星試圖實(shí)現(xiàn)這些巨大的飛躍。他們可以宣稱他們想要的一切，但他們?nèi)匀粵]有發(fā)布合適的 3 納米芯片?！?/span>

首爾祥明大學(xué)系統(tǒng)半導(dǎo)體工程教授 Lee Jong-hwan 補(bǔ)充說，三星還遭受了這樣一個(gè)事實(shí)：其智能手機(jī)和芯片設(shè)計(jì)部門是其代工部門生產(chǎn)的邏輯芯片的潛在客戶的激烈競爭對手，三星的結(jié)構(gòu)引起了許多潛在客戶對可能的技術(shù)或設(shè)計(jì)泄露的擔(dān)憂。

與此同時(shí)，前市場領(lǐng)導(dǎo)者英特爾正在技術(shù)會議上推廣其下一代「18A」節(jié)點(diǎn)，并向芯片設(shè)計(jì)公司提供免費(fèi)測試生產(chǎn)。這家美國公司表示將于 2024 年底開始生產(chǎn) 18A，這可能使其成為第一家轉(zhuǎn)向下一代的芯片制造商。

臺積電首席執(zhí)行官魏哲家似乎并不擔(dān)心。他在 10 月份表示，根據(jù)這家公司的內(nèi)部評估，其最新的 3 納米變體（已上市）在功率、性能和密度方面可與英特爾 18A 相媲美。

三星和英特爾都希望從希望減少對臺積電依賴的潛在客戶中受益，今年 7 月，美國芯片制造商 AMD 首席執(zhí)行官表示，除了臺積電提供的制造能力之外，該公司還將「考慮其他制造能力」，因?yàn)樗非蟾蟮摹胳`活性」。

咨詢公司 RHCC 首席執(zhí)行官 Leslie Wu 表示，需要 2 納米級別技術(shù)的主要客戶正在尋求將芯片生產(chǎn)分散到多個(gè)代工廠，單純依賴臺積電風(fēng)險(xiǎn)太大。但伯恩斯坦亞洲半導(dǎo)體分析師 Mark Li）質(zhì)疑，「臺積電在成本、效率和信任方面仍然具有優(yōu)勢?！?/span>