2nm芯片战一触即发：台积电先发制人，苹果率先吃鸡。

大约一个月前，苹果 COO 杰夫·威廉姆斯 (Jeff Williams) 对台积电的低调访问，据媒体报道，这一次是一件事：

确保给予苹果 2nm 产能。

没有办法，台积电的生产能力实在是太抢手了。不管是手机芯片制造商，PC 芯片制造商，还是 AI 芯片制造商都在争夺台积电「相对有限」产能，以至于面对台积电的涨价，英伟达创始人和英伟达创始人都欣然接受， CEO 黄仁勋甚至公开支持台积电涨价。

随后，台积电的市值一度冲向市值。 1 亿美元。

幸运的是，没有制造商能够与苹果争夺台积电。 2nm 首发生产能力。根据目前供应链的数据，苹果作为台积电最大的客户，已经计划明年。 M5 首选台积电芯片首选台积电 2nm 工艺。

本周，台积电将提前启动。 2nm 试生产。据工商时报援引业内人士报道，台积电 2nm 该工艺将于本周试产，苹果 M5 不只是拿下芯片 2025 除了年度第一批产能外，还将率先导入下一代。 3D 先进的封装工艺 SoIC(芯片的系统整合)。

由于相对 AI 芯片采用的 CoWos 封装工艺比较简单，所以预期 SoIC 封装工艺的生产能力将在明年至少翻一番，即每月至少翻一番 8 千片以上。

当然，2nm 并非台积电的独角戏，三星和英特尔也希望缩短与台积电的差距，甚至超越这一节点。

图/三星

7 月 9 日本，三星在官网确定，日本人工智能公司 Preferred Networks（PFN）提前预订三星 2nm 用于生产第二代旗下的生产能力 AI 芯片。在这里，英特尔不仅准备好了 20A(2nm)工艺，同期还有 18A（相当于 1.8nm）工艺。

但是无论是台积电、三星还是英特尔，他们的最新计划都是计划。 2025 年度投入量产，届时将是前所未有的。 2nm 对决。

苹果 M5 首发，还有 SoIC 全新的封装工艺

在今年 5 月 23 台积电工艺开发副总经理张晓刚在日本的一次论坛上透露， 2nm 技术开发进展顺利，「按计划 2025 量产可以在2000年左右实现。」

在 2nm 在工艺节点上，台积电的准备可谓全面。第一，在晶体管架构上，台积电终于要在 2nm 采用全新的工艺 GAA（Gate-All-Around）晶体管结构。与传统结构不同 FinFET 结构，这一技术可以显著提高性能和功耗。

关于 GAA 技术，雷科技在3nm。 在芯片战争中，刚刚开始，有一个比较详细的解释，其中提到：

实际上，最底层的计算性能是晶体管。「一开一关」，在二进制中代表「0」和「1」，更加底层是控制晶体管内通道(也称为沟道)的能力。FinFET 首次将通道从横向转为纵向，而三星则采用了宽通道(纳米片) GAAFET 技术，支持单位面积内更多通道的控制…

晶体管结构的变化，图/三星

总得来说，GAA 晶体管是大势所趋，但与三星不同的是 3nm 这种晶体管架构是在节点上导入的，台积电早就定好了。 2nm 导入节点的计划。

另外，台积电 2nm 该技术还可以引入背面供电技术。该技术通过在芯片背面布置电源轨道，降低了电源传输路径中的阻抗，提高了电源效率和信号完整性。简而言之，就是通过提高电源利用率来提高芯片的能效。

但是虽然台积电之前说过， 2026 2000年率先导入背面供电技术 N2P 过程(台积电) 2nm 最近有报道称，N2的一个版本)，P 常规供电电路仍将采用。

但毫无疑问，台积电 2nm 技术的整个版本都会增加全新的技术。 NanoFlex。

图/台积电

在今年 4 台积电在本月北美峰会上特别提到 NanoFlex 技术，并且表达 NanoFlex 它将使ic设计师能够从不同的库(高性能、低功耗、高面积、高效率)混合和匹配同一个设计中的模块，从而使设计师能够微调ic设计，从而优化其性能、功率和面积（PPA）。

另外，据台积电官方介绍，台积电 2nm 将在 2025 2008年下半年开始量产。和和 N3E 第二代台积电节点 3nm 与工艺相比，N2 技术在相同功耗下的性能得到提高 10%到 在相同性能下，15%的功耗降低 25%到 30%。

这是一些改进的推动 2nm 无论是智能手机，工艺都能在高性能计算和移动设备中发挥关键作用，PC，或者是红色的紫色 AI 得益于这一技术的提高，芯片将实现更强的计算能力和更低的功耗。

台积电工艺路线图，图/台积电

但是还不止这些，台积电 2nm 工艺工艺还配备了新一代封装工艺。

除晶体管架构和电池管理方面的创新外，台积电 2nm 在工艺中也引入了全新的工艺。 SoIC（System on Integrated Chips）封装技术。SoIC 该技术可以通过硅通孔垂直堆叠多个芯片（TSV）实现快速的电气连接，形成紧密的三维结构。

相对于传统的封装方式，SoIC 该技术不仅可以大大提高芯片集成度和功能密度，而且可以显著降低系统的功耗和延迟。

此前，台积电 CoWoS 封装工艺已经完成「吸引」了英伟达、AMD 等等大量的ic设计制造商 AI 没有台积电，芯片就无法生存。这是最新一代 MI300 AI 芯片上，AMD 还率先采用 SoIC CoWoS 封装方案。

MI300，图/ AMD

但在 AMD 以后，苹果 M5 这个系列可能是第一个大规模选择。 SoIC 包装工艺的商品。

与此同时，作为台积电最大的用户，苹果也并不惊讶台积电。 2nm 过程的首发客户。M5根据目前的流出信息 Cpu将集成更多的核心、更高的频率和更强的图像处理能力，进一步提高苹果设备的性能和客户体验。

三星紧追不放

在 2nm 在技术竞争中，三星依然紧跟台积电。

在 3nm 三星在工艺节点上的表现并不尽如人意，第一代 3nm 工艺（SF3E）它主要用于数字货币矿机芯片，从来没有能够在更广阔的市场中使用，例如手机，PC、HPC 等待成功的领域。

三星在 3nm 技术失败主要是因为良率和性能没有达到预期，导致很多客户转向竞争对手。因此，为了应对这些挑战，三星声称今年是第二代。 3nm 过程(SF3)中下「足了功夫」，其中一个是：

更名为「2nm 工艺」。

此前，Digitimes、ZDNet Korea 援引不同消息源指出，三星已通知客户和合作伙伴。「第二代 3nm 工艺」改名为「2nm 工艺」，有业内人士还强调，收到三星关于改名的通知，并再次签订合同。

三星已经不是第一次改名制造工艺了。2020 年，在从 7nm 转换到 5nm 过程中，三星曾将「第二代 7nm 工艺」改名为「5nm 工艺」。

但是真的不是假的，真的不是假的，三星是真的。 2nm 过程(SF2)计划 2025 每年投入量产。

三星工艺路线图，图/三星

在 6 月举办的 VLSI 技术研讨会(全称)「超大型集成电路国际研讨会」）上面，三星介绍了它的使用。 GAA 第三代晶体管技术-SF2，也是三星真正的工艺。 2nm 工艺。

根据三星的介绍，SF2 通过引入独特的外延和集成技术，「从而最大限度地提高围绕优势的围栏，解决了商品的收益和缩放 GAA 结构性冲突问题。」具体到数据，这样可以使晶体管的性能得到提高。 11-46%，基于未指定的 FinFET 与生产工艺相比，可变性降低 同时将泄漏减少26%左右。 50%。

值得注意的是，SF2 也可能是三星首个引入背部供电技术的节点。据报道，三星已经在两个模型中。 ARM 在芯片上进行测试 BS-PDN 技术方面，结果芯片尺寸各自缩小 10%和 性能和效率提高了19% 9%。

图/三星

另外，三星是第一代 3nm 在过程中率先引进 GAA 技术，这一技术的重大转变，在一定程度上影响了三星。 3nm 良率表现。但反过来说，这也让三星更早地了解和处理导入。 GAA 技术性的挑战。

这一优势，也许会促使三星在高性能计算、移动终端和其它高效应用场景中占据先机。

要做到这一点，三星不仅加大了技术研发力度，而且超越了技术研发， 50 家知识产权（IP）合作伙伴合作，拥有 4000 多项 IP，试图建立一个强大的 2nm 生态体系。包括今年早些时候和 Arm 签订协议的核心是共同改进协议。 Cortex-X 和 Cortex-A 满足三星全栅极晶体管制造技术的核心。

普遍合作，也有利于三星在三星。 2nm 在技术上获得更大的市场份额。

图/三星

至少这个月，三星把原来台积电的用户日本人工智能公司 PFN 抢了过来，促成了三星第一次公开。 2nm 芯片代工订单。

与此同时，高通也是三星可以争取的大客户。今年 2 月亮有消息传出，高通委托三星和台积电。 2nm 开发和试生产芯片，至少说明了骁龙 8 Gen 5 还没有花落谁家。

英特尔能从后面来吗？

毫无疑问，英特尔是半导体行业的老牌强队， 2nm 这个节点的布局也不容小觑。英特尔的 2nm 工艺节点叫做 原本预计20A将在20A。 2024 2008年下半年开始大规模生产，但是现在也推迟了。 2025 年。

在 20A 在技术方面，英特尔还将首次引入其背面供电技术。（PowerVia）以及 GAA 晶体管架构（RibbonFET），从而进一步优化性能和能效。并且通过 Foveros 和 EMIB 为了提高芯片集成度和性能，等待先进的封装技术。

但是英特尔的 20A 过程，更多的是面向内部的ic设计部门，也更像是初始版本。真正对外的「2nm 节点」，其实是「四年五代工艺」计划的终点-英特尔 18A，比如微软的官方宣布将在未来基于英特尔。 18A 工艺制造自研芯片，包括英特尔自己的 Clearwater Forest 也是基于 18A 工艺。

四年五代工艺，图/英特尔

此外，从 20A、18A 首先，英特尔也将选择台积电。 CEO 魏哲家惊呼「很好但太贵」的 High NA EUV 光刻机。

英特尔能否实现英特尔？「四年五代工艺」项目奇迹，甚至回归芯片代工世界的巅峰，还是要看当时的落地情况。

写在最后

近年来，许多人开始越来越重视芯片。「幕后英雄」，同时也关注了芯片制造这一重要环节。

毫无疑问，2nm 过程节点的到来意味着半导体制造技术的又一次重大飞跃。台积电、三星和英特尔在这个节点上的竞争将对未来的高性能计算和移动终端市场产生深远的影响。

对工艺演变接近物理极限的焦虑，我仍然更愿意相信台积电创始人张忠谋的话：「柳暗花明又一村。」

这篇文章来自“雷科技”，36氪经授权发布。

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