1.8nm芯片，2028年見！

原標題：1.8nm芯片，2028年見！

繼臺積電公佈1.8nm技術進展后，英特爾也更新Intel Foundry（英特爾代工廠）的技術路線圖。

近期在美國加州聖何塞舉行的2025英特爾代工大會上，英特爾CEO陳立武（Lip-Bu Tan）宣佈，Intel 18A製程節點已進入風險試產階段，英特爾亞利桑那州Fab 52工廠已成功完成Intel 18A流片，並將於今年內實現正式量產。

同時，英特爾還公佈全新演進版本Intel 18A-P、Intel 18A-PT，以及*進Intel 14A（1.4nm），預計每瓦性能將比18A工藝提升15%-20%，產品將於2027年左右問世。

「我將全力確保代工業務的成功。」陳立武稱，公司將傾聽客户聲音，要求客户「對他們直言不諱」，並且將加強產品線。他還稱，英特爾將與美國特朗普政府合作，將英特爾代工打造成美國「偉大的代工廠」。

值得一提的是，就在4月初，臺積電宣佈2nm（N2）芯片將在今年下半年量產，A14（1.4nm）製程預計於2028年開始量產，A14 SPR升級版則鎖定2029年推出。

陳立武這一公開表態，直接否認了英特爾在新CEO上臺后可能出售芯片代工業務的市場傳言。同時，這也意味着，2028年將是英特爾和臺積電競賽的一個新節點，全面競逐1.8nm先進製程，反超頻繁被曝出良率問題的三星。

相較於英特爾、臺積電、三星「羣雄逐鹿」先進製程芯片，中芯、華虹等國產芯片產業鏈則大部分做28nm及以上成熟工藝，少量產線做16/12nm等。據IDC估算，到2025年，中國成熟製程芯片產能將佔全球市場約28%，國際半導體產業協會（SEMI）進一步預測稱，到2027年這一數字可能會攀升至39%。

那麼，中國是否需要像臺積電、英特爾一樣追逐先進製程？

清華大學教授、中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍曾直言，伴隨着外部禁止中國進行先進製程芯片研發，中國所能使用的製造技術不再像之前那樣豐富，如今，中國芯片產業需要在技術創新上更為關注不依賴先進工藝的設計技術，包括架構的創新、微系統集成等。芯片企業需摒棄「路徑依賴」，打造中國自己的產品技術體系，否則將永遠無法擺脫跟在別人后面亦步亦趨的被動局面。

后摩爾定律時代

芯片研發成本超52億

但PPA增速僅30%左右

一款芯片的研發投入需要多少錢？

國際商業戰略公司 (IBS) 首席執行官Handel Jones曾表示，設計28nm芯片的平均成本為4000萬美元；而7nm芯片的成本高達2.17億美元，5nm為4.16億美元，3nm更是將耗資高達5.9億美元。

另據多個公開數據顯示，預計3nm芯片整體設計和開發費用可能接近10億美元（約合人民幣72億元）；而2nm製程芯片整體研發費用預估超過7.25億美元（約合人民幣52.7億元），或將高於3nm芯片設計成本，原因主要體現在晶圓代工成本、研發投入、設備採購（尤其是EUV光刻機）和良率等多個方面。

儘管隨着製程不斷往1nm方向發展，研發芯片成本指數級上升，但性能、功耗、面積（PPA）三大芯片指標增長速度卻沒有那麼明顯。

例如，高通最新發布基於4nm製程的第四代驍龍8s，相比之前高通驍龍產品，通用計算（CPU）性能僅提升31%；加入AI 和光追之后，GPU性能提升49%、能耗提升39%。

更不用説採用最新制程和Chiplet技術的英特爾酷睿Ultra7 165H，相比前代10nm製程的酷睿i7-1370P，每瓦性能僅增長8%左右。

顯然，相對於成本，製程並未給芯片性能（尤其是CPU）層面帶來多大提升。我們也可以看到，英偉達CEO黃仁勛開始放大模型Token需求的激增從而體現最新B200對於AI芯片市場重要性。

一位半導體行業人士在私下和鈦媒體AGI交流時也提到，國內不做先進製程是明智的，本身到12nm之后，製程對於性能提升已經沒有那麼明顯了。

所以，追趕到1.8nm製程階段，爲了更大提升芯片PPA，英特爾、臺積電都拿出了新的技術方案。

其中，英特爾爲了削減成本，取消了20A節點的量產，而是直接啟用Intel 18A（1.8nm等效），這是業界*同時採用PowerVia 背面供電網絡 （BSPDN）和RibbonFET GAA晶體管的產品化節點，進入大批量生產 (HVM) 的時間與臺積電的競爭對手2nm N2節點大致相同。

其中，PowerVia在芯片背面提供優化的電源佈線，以提高性能和晶體管密度，可將ISO功耗效能提高4%，將標準單元利用率提升5%~10%；RibbonFET 還通過使用完全被柵極包圍的四個垂直納米片，在更小的面積內提供更高的晶體管密度和更快的開關速度。

目前，英特爾18A工藝節點已進入風險生產階段，英特爾亞利桑那州Fab 52工廠已成功完成Intel 18A的流片，首批小批量生產已正式啟動，大批量生產計劃於年底啟動。

英特爾透露，英特爾18A預計將於2025年下半年量產，以支持英特爾年底前推出*Panther Lake SKU，更多SKU將於2026年上半年推出。

Tomshardware分析認為，總體來看，儘管臺積電在密度（大概還有成本）方面仍佔據優勢，但英特爾的節點比臺積電更快、功耗更低，而具體這些區別可能會因不同芯片設計中的具體實現而異。

Intel 14A是繼18A之后的下一代產品，目前已在研發中，並計劃於2027年進行風險生產。

如果一切順利，14A將成為業界*採用高數值孔徑EUV（High-NA EUV）光刻技術的節點，而臺積電A14（1.4nm）並未採用高數值孔徑EUV光刻技術。

具體來説，英特爾14A將採用其PowerVia背面供電技術的第二代版本。新的 PowerDirect 方案是一種更先進、更復雜的方案，它通過專門的觸點將電源直接傳輸到每個晶體管的源極和漏極，從而*限度地降低電阻並提高電源效率。與英特爾目前PowerVia方案相比連接會更直接、更高效。此外，英特爾已經與其主要的 14A 工藝節點客户共享了工藝設計套件 (PDK) 的早期版本，該套件包含一套數據、文檔和設計規則，可用於設計和驗證芯片。

據英特爾披露，14A節點的晶體管密度比18A節點提高了1.3倍；性能功耗比將比18A節點提升15%-20%；相同性能下功耗比18A降低25%-35%。英特爾表示，已有多家客户表示有意使用Intel 14A工藝製造芯片。

此外，包括全球三大EDA巨頭新思科技（Synopsys）、Cadence、西門子EDA在內，英特爾代工的生態系統合作伙伴為Intel 18A提供了EDA支持、參考流程和知識產權（IP）許可，使客户可基於該節點開始產品設計。

相比之下，臺積電的N2（2nm）節點不包含背面供電；然而，A16將採用直接接觸式背面供電網絡，稱為超級電源軌 (SPR)，A16本質上是N2P節點的衍生產品，並帶有SPR技術，A16節點預計將於2026年底投入生產。

近期在北美技術研討會上，臺積電首次推出全新邏輯工藝、特殊工藝、先進封裝和3D芯片堆疊技術。

其中，SoW-X技術可構建晶圓級大小的系統，能將至少16個大型計算芯片、內存芯片、快速光互連和新技術整合在基板上，為芯片提供數千瓦的功率，計算能力有望達到現有CoWoS解決方案的40倍；臺積電緊湊型通用光子引擎（COUPE）的硅光子集成、用於HBM4的N12和N3邏輯基片，以及用於AI的全新集成電壓調節器（IVR），與電路板上單獨的電源管理芯片相比，其垂直功率密度提高了5倍。

臺積電透露，新A14工藝將採用第二代GAAFET nanosheet晶體管，並將NanoFlex標準單元架構升級為NanoFlex Pro設計技術協同優化（DTCO）技術，提供更高的性能、能效和設計靈活性。

與N2相比，A14將在相同功耗下速度提升15%，或在相同速度下功耗降低30%，同時邏輯密度將提升20%以上，將於2028年投入生產，*版本沒有背面供電。

隨着AI芯片性能需求增加，作為臺積電客户之一，英偉達目前的旗艦GPU由兩顆芯片拼接而成，預計2027年推出的Rubin Ultra GPU由4顆臺積電製造的AI芯片拼接而成。

總體來看，臺積電依然在按計劃佈局先進製程節點，包括蘋果、英偉達最新2nm產品預計將在今年大規模量產；而英特爾屬於「改革派」，陳立武上任后進行裁員優化、往先進製程節點全力推進，並致力於提升客户效率，增加一些KA大客户解決英特爾代工問題。

根據英特爾財報顯示，Intel Foundry一季度收入47億美元，同比增長7%。

談到Foundry業務規劃，陳立武表示，「我認為我們的首要任務是為英特爾代工給我們的內部客户使用Panther Lake，下一步是與我們的客户建立信任，以確保我們在這方面非常穩健。」

陳立武在今年4月全員信中強調，當前是成敗攸關的時刻，公司將推進扁平化高管團隊（ET）架構只是*步，下一步是推動整個公司更加簡化、高效、協作。英特爾曾被廣泛視為全球*創新力的公司，只要推動必要的變革，就沒有理由無法重回*。

「我知道這需要承受很大的壓力，但是我們處於落后的局面，我們需要團結一心，儘可能地爭取勝利。」陳立武稱。

目前來看，英特爾18A、14A工藝節點的開發也進展順利，尤其將推出支持芯片堆疊的18A-PT先進技術，將有助於英特爾進一步提升對潛在代工客户的吸引力。但是，此次我們尚未聽到有關英特爾10A（1nm）、Intel 3工藝節點計劃的任何新細節，預計將於2027年開始研發。

芯片製造的全球化「破滅」

臺積電已向美國投資2000億美元

目前在芯片製造端，無論是英特爾，還是臺積電，在全球新建晶圓代工廠成為最重要的任務之一。

據英特爾披露，2021-2024年的過去四年間，英特爾已投資（Intel Foundry Capex）近900億美元，其中有近20%的投資用於增強前端和后端技術競爭力，80%（約合720億美元）主要用於擴大全球工廠的產能和能力，如購買新設備、建廠等。

臺積電創始人張忠謀曾表示，中 美芯片戰爭的背景下，半導體全球化已死。半導體自由貿易，特別是*進的半導體自由貿易已經消亡。

隨着前兩年爆發的全球芯片短缺危機，加上非全球化浪潮，臺積電、英特爾都開始新建芯片製造工廠，以實現本土生產本土銷售。

今年3月，臺積電宣佈計劃將在美國的投資擴大至1650億美元，將其在美國先進半導體制造領域的投資額再增加1000億美元。此次擴產計劃包括新建三座製造工廠、兩座先進封裝工廠和一個大型研發團隊中心。

臺積電預計，本項擴大投資可在未來四年帶來40000個營建工作機會，並在芯片製造和研發高科技領域創造數以萬計的高薪工作機會，未來十年將在美推動超過2000億美元的間接經濟產出。

特朗普表示，臺積電在美國的投資已經增至2000億美元，而這是其第二任期內美國多個重大科技投資之一。據美國商務部預測，到2030年，美國將能生產全球約20%的先進芯片，而過去美國先進芯片的產能幾乎為零。

英特爾則沒那麼好運，其在波蘭和德國工廠建設已經暫停。

早在2023年6月19日，英特爾和德國聯邦政府簽署了一份修訂后的投資意向書，英特爾計劃在德國薩克森-安哈爾特州首府馬格德堡投資超過300億歐元，建造兩座埃米級晶圓廠，計劃2027年生產1.8nm以下先進製程。德國政府預計將提供100億歐元的補貼。

2024年9月，英特爾宣佈一系列成本削減計劃，其中就包括將位於德國薩克森馬格德堡的Fab 29晶圓廠建設計劃推迟兩年。而近期，英特爾已經將該收購的土地恢復農業工作。

臺積電也在年報中表示，自臺積電在亞利桑那州設廠后，2021年、2022年與2023年分別虧損48.1億元新臺幣、94.3億元新臺幣與109.24億元新臺幣。2024年第四季度開始量產之前，該工廠在過去四年間已累虧逾394億元新臺幣，成為臺積電「最燒錢的海外廠區」。

根據麥肯錫分析，考慮到補貼因素，在美國建造的標準成熟邏輯晶圓廠的建設成本將比亞洲類似設施高出約 10%，運營成本則高出高達35%；由於歐洲的能源成本較高，但勞動力成本較低，因此其運營成本與美國大致相當。

麥肯錫認為，背后主要有五個原因，包括資本和運營成本的基本動態、不斷增長的材料需求、原材料和封裝的海外集中、物流和處理問題以及人才短缺等。其中，勞動力成本的增加提高了晶圓廠運營成本，直接勞動力佔美國晶圓廠總成本的約30%，維護費用佔整體晶圓廠成本的20%，美國勞動力成本是亞洲的兩到四倍，尤其芯片製造大部分依賴於超過 75%的高利用率來實現經濟效益。

據市場分析機構Semiconductor Intelligence數據顯示，2024年，全球半導體業資本支出1550億美元，較2023年的1680億美元減少5%，預估2025年，全球半導體業資本支出將年增3%，達到1600億美元，主要受益於臺積電和美光的資本支出增加。

其中，臺積電2025年資本支出達380億美元至420億美元，同比增長30%以上，預計2025年人工智能相關收入將實現翻倍增長；而美光預估，在截至8月的2025財年資本支出將年增73%，達140億美元。若扣除臺積電與美光，2025年全球半導體業資本支出將比2024年減少120億美元，換算年減10%。

前不久SEMICON China展會上，SEMI預計，到2025年，全球半導體設備投資規模將達1215億美元，2026年進一步增長至1394億美元。從現在開始到2027年，預計將有105家新建晶圓廠投產，其中亞洲地區有75家，屆時晶圓廠設備（WFE）規模增長至1220億元以上。

「未來世界會不會形成中 美各自領導的（芯片）技術體系，好像聽着有道理，但是從產業發展角度來看，真要發生這種狀況的話，恐怕是一個巨大的悲哀，可能是一個幾敗俱傷的結果。」魏少軍認為，當前新的環境下，中國芯片半導體產業還是要堅定信心，保持發展定力。

臺積電業務開發資深副總裁張曉強透露，隨着AI快速發展，他預期全球半導體產業年產值將能夠在2030年前突破1萬億美元，AI數據服務器和AI手機需求更多，但面對美國近期加徵關税、AI泡沫化等疑慮，投資人仍須謹慎觀察。

展望2025年，WSTS預測，全球半導體市場預計保持11.2%的增速，達6970億美元。SEMI稱，預計到2026年，AI 將帶動全球芯片製造投資再增長18%，從而推動2030年全球半導體產業增長至1萬億美元，2035年預計超2.1萬億美元。

麥肯錫稱，到2030年，全球半導體公司將投資約1萬億美元用於新建晶圓廠。