臺積電2nm芯片廠獲批 雄心勃勃的英特爾感到“壓力山大”

2018年，臺積電、三星推出7nm芯片，開始領(lǐng)先intel。而到了2020年，臺積電、三星進(jìn)入了5nm，更是把intel遠(yuǎn)遠(yuǎn)的甩在身后，一舉奠定了芯片代工(制造)的兩強(qiáng)霸主地位。

而按照臺積電、三星的規(guī)劃，2022年就會推出3nm芯片，而到2024年左右，將會推出2nm芯片，從此全球再無對手。

而隨著2022年越來越近，有關(guān)于3nm的芯片消息也是越來越多，臺積電、三星也是展開了3nm的競爭。畢竟誰先推出，誰的技術(shù)更好，就有可能占領(lǐng)先機(jī)。

想當(dāng)年在14nm FinFET技術(shù)時(shí)，三星領(lǐng)先了臺積電推出14nm，而臺積電是16nm，后來三星搶走了蘋果的部分訂單，就給臺積電很大的壓力。

而在3nm時(shí)代，三星又故伎重演，想采用GAA技術(shù)，領(lǐng)先于臺積電的FinFET技術(shù)，甚至還想早于推出3nm技術(shù)。

今年5月，IBM突然發(fā)布全球首款2nm芯片的消息震驚業(yè)界。在驚訝于IBM在工藝制程研發(fā)進(jìn)度之快、以及IBM聯(lián)手三星電子和英特爾之余，業(yè)內(nèi)外不少人士都為臺積電捏了一把汗。

三大芯片巨頭的聯(lián)盟以及工藝精度的突飛猛進(jìn)令臺積電身上的壓力更大，但近日臺積電官宣好消息，在工藝精度的研發(fā)上趕上了IBM的步伐。

6月2日，在線上舉辦的2021年度技術(shù)研討會中，臺積電官方披露了2nm的關(guān)鍵指標(biāo)。

據(jù)臺積電透露，臺積電的2nm工藝會采用全新的設(shè)計(jì)，并首次引入納米片晶體管取代了傳統(tǒng)的FinFET結(jié)構(gòu)。用臺積電官方的話來講：這將是史上最大的飛躍。由此可見，在技術(shù)層面，臺積電完全有趕超IBM進(jìn)度的實(shí)力，即使目前臺積電的2nm工藝剛剛進(jìn)入研發(fā)階段。

不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，納米片晶體管能夠更好地控制閾值電壓。所謂閾值電壓，是把半導(dǎo)體領(lǐng)域電路運(yùn)行所需要的最低電壓。

閾值電壓有任何輕微的波動，都會對芯片的設(shè)計(jì)和性能帶來明顯的影響。臺積電表示，試驗(yàn)結(jié)果顯示，納米片晶體結(jié)構(gòu)能夠?qū)㈤撝惦妷旱牟▌又辽俳档?5%。

在英特爾剛剛向臺積電“宣戰(zhàn)”，勢要從臺積電手中奪回高端芯片領(lǐng)域領(lǐng)先地位的一天后，就傳來了臺積電2nm制程芯片廠獲批的消息——這無疑將讓雄心勃勃的英特爾感到巨大壓力。

臺積電2nm芯片廠已獲批

據(jù)日經(jīng)亞洲報(bào)道，本周三，中國臺灣地區(qū)的環(huán)境審查部門批準(zhǔn)了臺積電在新竹建立2nm芯片工廠的計(jì)劃。熟悉該計(jì)劃的消息人士對日經(jīng)亞洲表示，臺積電預(yù)計(jì)在2022年初開始建設(shè)該工廠，并在2023年前開始安裝生產(chǎn)設(shè)備，2023年預(yù)計(jì)開始試產(chǎn)，有望在2024年為蘋果iPhone量產(chǎn)新一代芯片。

在全球芯片短缺的背景下，臺積電正積極向臺灣以外地區(qū)擴(kuò)張。日前臺積電正在美國亞利桑那州建設(shè)5nm芯片廠，并擴(kuò)建在南京的工廠，同時(shí)正考慮在德國、日本等海外地區(qū)建廠。

計(jì)劃中的2納米芯片工廠將位于新竹，占地近50英畝。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目每天將耗水9.8萬噸，相當(dāng)于2020年臺積電日耗水總量的約50%。臺積電承諾，到2025年，寶山新工廠的循環(huán)水使用量將達(dá)到10%，到2030年，循環(huán)水使用量將達(dá)到100%。

而在三星的步步緊逼之下，臺積電近日終于也說出了有關(guān)于3nm芯片的情況，也談到了2nm，從臺積電CEO魏哲家講話內(nèi)容來看，3nm、2nm路線基本上是定了。

按照臺積電的說法，3nm會有兩個版，一個是3nm 3 GAE低功耗版，會2022年初量產(chǎn)，但是交貨給客戶，可能會到2023年初去了，比預(yù)期的要晚半年左右，所以明年的蘋果A16芯片，未定一定是3nm工藝。

這個低功耗版的3nm芯片，較5nm，晶體管密度增加70%，同等功耗下性能可提升10-15%，同等性能下功耗可降低25-30%。

近年來，芯片制造工藝發(fā)展速度很快，短短幾年時(shí)間內(nèi)，就從14nm進(jìn)步到了5nm，可以i說，中高端手機(jī)幾乎都是采用5nm芯片，部分機(jī)型采用6nm等芯片。

而在芯片制造企業(yè)中，臺積電的技術(shù)最為先進(jìn)，原因是臺積電用DUV光刻機(jī)量產(chǎn)了7nm芯片，并率先推出5nm工藝的芯片。

最主要的是，臺積電是先進(jìn)制程芯片產(chǎn)能是最高的企業(yè)，同時(shí)，臺積電的良品率也很高，所以，蘋果、AMD以及英偉達(dá)等廠商都將訂單交給臺積電生產(chǎn)。

據(jù)悉，臺積電和三星都在全力攻克3nm芯片，而三星已經(jīng)展示用了GAA工藝生產(chǎn)制造的3nm芯片，并計(jì)劃在2022年正式推出3nm芯片。

臺積電在3nm芯片方面更快一步，消息稱，今年第四季度就開始試產(chǎn)，2022年年中就開始量產(chǎn)。

雖然有消息稱，臺積電3nm芯片出現(xiàn)了延期的情況，但臺積電日前正式表態(tài)，3nm芯片正在按照原定計(jì)劃進(jìn)行。

但沒有想到的是，3nm芯片之后，臺積電又宣布2nm芯片的新消息，預(yù)計(jì)到2025年開始推出2nm芯片。

根據(jù)臺積電早些時(shí)候發(fā)布的消息可知，臺積電預(yù)計(jì)在2022年量產(chǎn)3nm芯片，2023年試產(chǎn)2nm芯片，2024年就能夠量產(chǎn)2nm芯片。

如今，臺積電魏哲家卻表示，臺積電將會在2025年推出2nm芯片，這意味著比原先預(yù)期的晚了一年。