預計到了 2028 年，這個 1nm 工廠的耗電量就相當于全臺 2.3% 的用電量了

近日，有媒體報道稱，臺積電1nm全球旗艦工廠將落地竹科龍?zhí)秷@區(qū)，目前該項目已經(jīng)啟動并進行項目審批，一切進展順利。如果審批順利通過，臺積電1nm全球旗艦工廠將于2026年中動工建廠，最早可以在2027年投產(chǎn)，2028年有望實現(xiàn)量產(chǎn)。據(jù)悉，臺積電1nm工廠的建成將為桃園地區(qū)帶來上萬個就業(yè)機會，帶動和拉動桃園整個地方經(jīng)濟的發(fā)展。此前，臺積電此前表示3nm制程將于第4季度量產(chǎn)，并在明年提高營收約中個位數(shù)百分比(約4%至6%);升級版的N3E技術開發(fā)進度則較計劃提前，預計會在明年下半年量產(chǎn)。

目前，臺積電最大的客戶是蘋果公司，蘋果公司在臺積電前十大客戶營收貢獻占比達到了25.93%(2021年數(shù)據(jù))，可以說臺積電是一路與蘋果公司共同發(fā)展起來的。當然，其他客戶包含高通、聯(lián)發(fā)科、英偉達、AMD、索尼等廠家。臺積電是世界上為數(shù)不多既可以生產(chǎn)晶圓還擁有研發(fā)技術能力的廠家。臺積電不僅擁有先進的生產(chǎn)制造設備，而且還能夠生產(chǎn)出良品率比較高的產(chǎn)品，在業(yè)界也是數(shù)一數(shù)二的存在。

臺積電是世界上最大的半導體晶圓制造商，在半導體晶圓上的影響力也很大。當年張忠謀發(fā)明了一種芯片的代工方式，在晶圓制造技術的幫助下，臺積電迅速成長為世界第一的晶圓代工廠。即使是蘋果，高通，英特爾這樣的美企業(yè)的巨人也無法離開臺積電;自從老美數(shù)次更改了晶圓的規(guī)定之后，老美就一直在努力地拉攏臺積電;美國政府為了籠絡臺積電等公司，不但批準了五百二十億美金的專利補助，更是多次向臺積電發(fā)出了在美的工廠申請!

關于臺積電在美建工廠的問題，張忠謀也很清楚：臺積電在美設工廠的可能性不大，因為美國的人力成本、材料成本都很高，如果臺積電在美國建立工廠，成本會超過國內(nèi)50%;但臺積電總裁劉德音堅持要到美建廠，臺積電不久便在美國投資120億美金興建了一家5nm制程廠;由于臺積電美國的生產(chǎn)基地在持續(xù)興建與發(fā)展，張忠謀也改變了去美建廠的想法，他說，臺積電在5nm芯片的覆滅之后，又要建一家3nm制程廠，而現(xiàn)在，有傳言說，臺積電要被掏空了，這究竟是怎么回事?

要知道，臺積電在海外也有不少的工廠，但最尖端的晶圓廠，都集中在國內(nèi)。如今3nm制程技術是業(yè)界最高水準，臺積電要在美國設立3nm制程，這也等于是把所有的殺手锏都留給了美國，老美對臺積電的尖端制程技術早就垂涎三尺，一旦老美有實力取代臺積電，臺積電的下場也就不言而喻了。但臺積電也不是沒有辦法，積電所已經(jīng)證實，1nm的位置已經(jīng)敲定。

張忠謀曾經(jīng)在美國德州儀器等大型半導體公司工作過很多年，深知發(fā)展半導體產(chǎn)業(yè)有多么重要，而老美之所以要臺積電到美投資，就是因為失去了華為，而臺積電最大的客戶也都是美企，臺積電不得不前往美投資，然而3nm并不是他們的最終目標，臺媒體報道，臺積1nm芯片的生產(chǎn)基地，將會落戶在國內(nèi)的竹科龍?zhí)秷@區(qū)。臺積電在2nm和1nm工藝上的進展都很順利。國外的記者們也都在猜測，張忠謀是不是還有什么底牌?

臺積電在先進工藝上的布局深遠，除了已經(jīng)量產(chǎn)的 5nm、4nm 之外，明年重點量產(chǎn) 3nm，2nm 工藝則會在 2025 年量產(chǎn)，1nm 工藝也在路上了，已經(jīng)開始選址工作，2028 年有望量產(chǎn)。

1nm 芯片工廠的投資驚人，3nm、5nm 工廠的建設資金大約是 200 億美元，1nm 工藝的投資計劃高達 320 億美元，輕松超過 2000 億元，成本要比前面的工藝高多了。

不僅如此，1nm 工廠的耗電量也會是個麻煩，相比 3nm 工廠年耗電量 70 億度的水平來說，1nm 工廠不會少于 80 億度，甚至接近 100 億度。

這是什么概念?預計到了 2028 年，這個 1nm 工廠的耗電量就相當于全臺 2.3% 的用電量了，臺積電所有工廠將占到全臺 15% 以上，影響極大，對供電的要求很高。

為何耗電這么大?一個重要原因就是 1nm 需要下代 EUV 光刻機，總功耗將達到 2MW，也就是 200 萬瓦的水平。

如果一天 24 小時運轉(zhuǎn)，那么下代光刻機每天就要消耗 4.8 萬度電，這個成本對芯片制造企業(yè)來說是非常高的，絕對的電老虎。

臺積電作為全球最大的芯片代加工廠擁有著很強的技術，同時臺積電在攻克芯片制作過程上也是名列前茅的，可以說臺積電就是為了芯片而存活，沒有臺積電芯片不會發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在這個程度。

臺積電的重要，當然美國也是知道的，美國為了拉攏臺積電斥巨資為其建造廠房，并拉攏其進入半導體聯(lián)盟。美國此舉就是要將所有芯片企業(yè)拉入其管控下，讓中國進口芯片遇難處!

據(jù)了解，當前主流的芯片材料硅已經(jīng)不能繼續(xù)縮小了，而二維材料則有望代替硅使芯片性能有所提升，但是二維材料存在的高電阻、低電流問題，成為學界的一大難點。

麻省理工學院研究發(fā)現(xiàn)一種叫做鉍電極的物質(zhì)可以增強電流降低電阻，可以與二維材料進行互補。有了這一研究結(jié)果使得臺積電與麻省理工聯(lián)手將制作1nm芯片的愿望與現(xiàn)實拉進了一大步。

唯一限制臺積電繼續(xù)生產(chǎn)的就是原材料鉍的問題。眾所周知鉍的儲備量特別低，全球僅僅32萬噸，主要以游離金屬與礦物形式存在，據(jù)了解全球目前單獨的鉍礦床僅有玻利維亞與廣東省懷集縣的兩處。中國的鉍儲量占據(jù)全球的75%達24萬噸，全球第一的地位不容小覷，在1nm芯片的制作上有著得天獨厚的優(yōu)勢。