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日期: 2026-01-02 | 來源: 新智元 | 有0人參與評論 | 專欄: 叁星 | 字體: 小 中 大
台積電悄悄按下了“2nm”量產啟動鍵，標志著先進芯片制程正式邁入2nm時代，拉開了新壹輪半導體技術競賽的序幕。
台積電2nm制程芯片已投入量產！
沒有盛大的產品發布，只是在官網的技術介紹頁面上低調提了壹句：
台積電2nm（N2）技術已按計劃於2025年第肆季度投入量產。
簡單的壹句話，背後是半導體技術物理極限的壹次重大突破，標志著台積電2nm級制程進入量產階段，全球科技邁入了2nm芯片的新時代。
據台積電官方介紹，其N2技術采用了第壹代納米片晶體管（nanosheet transistor）技術。
與已經非常優秀的N3E工藝相比，N2技術在性能與功耗方面實現了全節點的顯著提升：
在同樣功耗下，性能（速度）提升10%–15%。
在同樣速度下，功耗降低25%–30%。
這意味著我們手中的智能手機、驅動AI世界的龐大算力、以及未來壹切智能設備，都即將迎來壹場性能革命。
位於台灣高雄的晶圓贰拾贰廠（Fab 22）是台積電2nm制程的生產基地
此前台積電已多次表示N2芯片將於2025年第肆季度按計劃進入量產階段，此舉也意味著該項計劃現已兌現。
由“鰭”到“片”
突破3nm極限
壹切變革，都始於最微觀的結構。
過去拾年，從22nm到3nm，芯片行業壹直依賴著壹項名為“鰭式場效應晶體管”（FinFET）的關鍵技術。
你可以把它想象成壹棟棟豎起來的“小鰭”，電流就像在這些鰭片構成的通道裡穿行，而柵極（Gate）從叁面包裹著它，像壹只手壹樣控制著電流的通斷。
這個結構非常成功，曾支撐了摩爾定律的指數級迭代。
但當工藝逼近3nm，物理極限的牆壁也隨之而來：
“小鰭”變得越來越薄，漏電現象就像壹個無法堵住的窟窿，讓功耗與性能的平衡也越來越難以為繼。
台積電的N2工藝采用了壹項全新的革命性技術——環柵（Gate-All-Around,GAA）納米片晶體管（nanosheet transistor）。
如果說FinFET是柵極從“叁面”控制電流，而GAA納米片晶體管的柵極可以將整個電流通道“肆面”完全包裹起來。
該結構將原來的電流通道由豎立的“鰭”變成了水平堆疊的“納米片”，柵極可以從肆面“360度無死角擁抱”通道，好處也是顯而易見。
首先，它降低了功耗。
由於改善了靜電控制，可以更精准地命令數以億計的晶體管“開啟”或“關閉”，大大減少了漏電，從而在根本上降低了功耗。
其次，單位空間內可以實現更強的性能。
這種堆疊的納米片結構，讓工程師們可以在同樣的空間裡，塞下更多的晶體管，最終提高晶體管密度。
相對於純邏輯電路的設計，N2P（N2系列的延伸）工藝的晶體管密度比前代N3E提升了約20%。
這表明芯片可以變得更小，或者在同樣大小下，集成更強大的功能。
此外，N2還在供電網絡中增加了超高性能金屬-絕緣體-金屬(Super-High-Performance Metal-Insulator-Metal,SHPMIM)電容器。
據台積電公開資料及媒體轉述，SHPMIM相對前代電容容量密度提升逾2倍，Rs/Rc降低約50%，從而提高了功率穩定性、性能和整體能源效率。
GAA納米片晶體管負責從源頭“節流”，SHPMIM電容器負責為性能“開源”，兩者結合，共同成就了N2工藝在性能與功耗上的雙重飛躍。
雄心勃勃的量產藍圖
雙線作戰，劍指AI與未來
台積電將N2工藝的量產地選在了位於台灣高雄的全新工廠——晶圓贰拾贰廠（Fab 22），以及緊鄰其位於台灣新竹全球研發中心的晶圓贰拾廠(Fab 20)。
兩地並行擴產，展現出台積電在先進制程芯片上的激進布局。
通常，壹項新工藝的產能爬坡，會先從技術相對成熟、尺寸較小的移動芯片開始，壹步步摸索，穩扎穩打。
但這壹次，台積電選擇了在高雄和新竹兩座全新的晶圓廠擴充先進制程產能。
這些先進制程芯片很可能服務於高端智能手機、高性能計算（AI/HPC）等多個領域。
這是壹次罕見的“雙線作戰”。
壹邊是蘋果等巨頭每年需求量數以億計的手機芯片，另壹邊是英偉達等客戶設計的、尺寸巨大、結構復雜的AI和服務器芯片。
同時駕馭這兩種截然不同、且都對良率要求極為苛刻的產品線，其難度也將呈指數級增加。
台積電CEO魏哲家在拾月份的財報電話會議上表示：
“N2進展順利，將於本季度晚些時候進入量產，且良率良好。我們預計在智能手機和高性能計算(HPC)、AI應用的推動下，2026年將實現更快的產能爬坡。”
支撐台積電這份自信的，是其背後排起長隊的客戶。
據市場普遍預期，N2將首先覆蓋高端手機與HPC/AI等需求。
從蘋果的下壹代iPhone、Mac芯片，到英偉達、AMD的未來AI加速器，幾乎所有頂尖科技巨頭都對N2工藝表現出了“濃厚興趣”，同時開啟兩座晶圓廠的產能也就勢在必行了。
這盤大棋背後也透露了台積電對未來市場格局的精准布局：
智能手機是基本盤，而AI與HPC，則是它未來拾年最大的增長引擎。
從N2P到A16
決勝未來拾年的終局之戰
魏哲家表示，台積電將在持續增強的戰略下，推出N2P作為N2家族的延伸。
N2P在N2的基礎上進壹步提升了性能和功耗表現，計劃於2026年下半年起進行量產。
A16是台積電面向HPC/AI的下壹步先進制程（與N2家族在架構與生態上緊密相關）。
它采用了超級電軌(Super Power Rail)背面供電技術，主要針對復雜的人工智能和高性能計算處理器，同樣計劃2026下半年起實現量產。
從N2的架構革命，到N2P的持續優化，再到A16引入的背面供電技術，台積電的技術路線圖已經清晰，而其N2工藝進入量產，無疑是半導體行業的壹個關鍵節點。
它標志著被譽為“後摩爾定律時代”最關鍵技術之壹的環柵（GAA）納米片晶體管架構，已由行業領導者成功導入大規模生產。
這不僅鞏固了台積電在先進工藝制造領域的領先地位，也為全球依賴高性能計算的產業，從消費電子到人工智能，提供了下壹階段發展的堅實基礎。
但領導這場先進制程半導體競賽的並非台積電壹家巨頭。
當台積電邁入2nm（N2）門檻時，其主要競爭者——叁星與英特爾等也在同步推進新壹代晶體管技術。
2022年6月，叁星宣布采用GAA架構成功量產3納米制程芯片
早在台積電之前，2022年6月，叁星宣布已在其3nm制程中率先將GAA（環柵）晶體管架構投入量產，成為全球首家在先進制程節點上實現GAA商用的晶圓廠。
這壹“搶跑”也體現了叁星在尖端制程競爭上的技術實力與戰略決心。
與此同時，英特爾正在其Intel 18A節點中引入RibbonFET（GAA晶體管）與PowerVia（背面供電）兩項關鍵技術。
據報道，該節點已於2025年進入早期生產階段，並預計在2026年逐步擴大產能、實現更廣泛的商業化應用。
2025年10月，英特爾CEO陳立武在亞利桑那州Ocotillo園區親自展示了代號為Panther Lake的Intel Core Ultra系列3處理器晶圓，這也是英特爾首次公開展示基於18A（1.8nm級）工藝節點開發的客戶端芯片。
英特爾18A與台積電N2雖同屬GAA世代，但前者更激進，後者更穩健。
英特爾以“RibbonFET+PowerVia”的組合推進性能與供電架構革新，率先應用於高復雜度CPU，試圖在下壹代制程競賽中先發制人。
而台積電則是先用N2實現量產服務於大規模客戶，而將進壹步的技術突破放到N2P/A16等後續節點。
此次台積電N2節點的量產，更像是正式拉開了後FinFET時代、以GAA為核心的新壹輪先進制程技術競賽的序幕。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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