角逐2nm

原標題：角逐2nm

2nm製程作為摩爾定律延續的關鍵節點，晶體管密度較3nm提升20%-30%，同等性能下功耗降低25%-30%，將直接推動AI服務器、智能手機等終端設備性能躍升。

日前，三星電子已經完成了全球*2nm移動平臺 Exynos 2600的開發工作，並計劃在9月底啟動該芯片的量產。Exynos 2600將被應用於明年年初發布的旗艦智能手機Galaxy S26系列。

聯發科在9月16日宣佈，其2nm旗艦SoC完成設計流片，將於2026年年底進入量產並上市，聯發科的SoC將由臺積電代工。

業界預計蘋果也將在2026年推出2nm製程的芯片，也將由「老搭檔」臺積電代工。

進入2025下半年，2nm正在越來越近。

先進製程的競賽中，*的決定性的因素是良率。在2nm的競賽里，除了傳統玩家，還增加了一個新對手，日本的Rapidus。

2nm是否有可能成為芯片製造的轉折點？

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2nm量產消息不斷

在量產進度上，幾家代工的進度比拼着不斷釋出。

三星電子計劃從9月開始部署人員，在泰勒工廠建立代工生產線。工程師將分兩批部署，分別在9月和11月。此外，已確認正在訂購代工生產線建設所需的設備。三星電子也計劃在 2025 年下半年開始生產 2nm 芯片。

消息面上，臺積電已經從2025年4月1日起開始接受2nm訂單。隨着蘋果自研芯片加速向2nm工藝製程邁進，明年登場的A20也將極大概率是首發採用臺積電2nm工藝製程的產品。

作為先進製程當之無愧的*者，臺積電已經做好了2nm工藝過渡到全面生產的準備。臺積電新竹的P1工廠已經完成試產工作，展開量產投片，P2工廠已架設完生產線，兩座工廠合計月產能達3萬至3.5萬片晶圓。高雄的P1工廠最近也進入了量產階段，月產能為1萬片晶圓，P2工廠預計年底試產，兩座工廠合計月產能大概在3萬片晶圓。四座工廠的2nm產線月產能將達到6萬片晶圓。

日本「新秀」Rapidus已於2025年7月完成了首塊2nm GAA晶圓的試製，其2nm芯片基於ASML極紫外（EUV）光刻機制造，節點工藝已達到預設的所有電氣性能指標。該公司表示，2027年，Rapidus位於IIM-1工廠的月產能預計可達2.5萬片晶圓。

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2nm實力分析

首先看技術實力。

臺積電N2系列採用Nanosheet晶體管技術（是GAA的另一個名字），同時使用BSPDN（背面供電技術）助力性能突破。臺積電首次在其2納米芯片中採用環柵晶體管架構，標誌着一項重大的技術轉變。與目前的3納米工藝相比，新節點預計將提供10%至15%的性能提升、25%至30%的功耗降低以及15%的晶體管密度提升。

根據第三方機構TechInsights的分析，臺積電N2工藝的高密度（HD）標準單元晶體管密度達到了驚人的每平方毫米3.13億個（313 MTr/mm²）。

三星同樣使用GAA結構，也搭載了BSPDN技術；同時，三星可能引入2D材料、CPO（光電共封裝）等技術。

Rapidus的2nm是與IBM共同研發的。（作為一個有超多利益相關者的公司，Rapidus有豐富的技術資源：與IBM合作獲得2nm技術基礎；聯合比利時IMEC獲取EUV光刻技術；來自佳能、鎧甲俠開發的納米壓印技術）結構上來看，Rapidus也採用了GAA結構，不過Rapidus引入了兩種不同的柵極減少層（SLR）芯片構建工藝。

根據日本芯片製造商Rapidus分享的其2nm尖端節點2HP的數據，進行擬合計算后得出Rapidus 2HP工藝邏輯密度可達237.31MTr/mm2，與臺積電同代製程N2的236.17 MTr/mm2十分接近。

在2nm產品正式使用前，很難通過技術路線的選擇與應用直接決出誰更勝一籌。不過上文對比也能看出，其實三家的技術路線是相似的。那麼決定未來市場的，將會是誰能賣出自己的服務。

對比客户來看。

臺積電已經手握頭部客户訂單。包括蘋果、AMD、高通、聯發科、博通和英特爾在內的主要客户，均已向臺積電「下定」2nm。預計臺積電將在 2026 年為這些客户大幅增加產量，到 2027 年，包括亞馬遜網絡服務旗下的 Annapurna Labs、谷歌、Marvell 和比特大陸在內的十多家公司也將進入量產階段。

臺積電2nm 的定價定為行業最高的 3 萬美元，比 3 納米晶圓的定價高出 50% 至 66%，並且臺積電拒絕就價格進行談判。觀察人士認為，臺積電的定價策略是在產能受限的環境下刻意控制需求，本質上是鼓勵客户爭奪有限的生產時段。

三星方面，最新消息顯示馬斯克將與三星電子合作開發AI芯片。對於三星電子來説，Exynos 2600將成為代工業務的「*廣告」。韓媒表示，Exynos 2600 Geekbench 6 基準測試結果幾乎與高通驍龍 8 Elite Gen 2 相當，Exynos 2600 預計還將配備熱路徑塊 (HPB) 模塊，以解決長期存在的熱問題，同時提高效率和穩定性。

在獲客上，Rapidus似乎是最不利的。不過好在他有相當多的「股東」，根據六人法則接觸到大客户也不無可能。2025年1月，Rapidus宣佈與博通合作，2nm芯片產品，計劃 6 月向博通提供試產芯片。（不過9月，互聯網上似乎還沒有博通2nm的消息。）此外，日本AI企業Preferred Networks和Sakura Internet也將成為其客户。有媒體表示，黃仁勛也曾暗示過會考慮Rapidus代工，不過其原話是「供應多樣化」，這種「暗示」也許是一種過度解讀。

不過，Rapidus在市場定位上也並不準備與臺積電正面競爭大規模標準品，而是聚焦專用芯片市場，搶佔機器人、自動駕駛和遠程醫療等新興領域。

再看服務。

臺積電將在2nm製程節點提供名為「CyberShuttle」的服務，允許客户在同一片測試晶圓評估芯片。一方面節省客户大量的設計和掩模成本，另一方面加快了測試生產的速度。

三星電子「搶單」的策略很明確：先以價格贏得業務，之后再提高良率。一旦憑藉有競爭力的價格和靈活的生產模式鎖定客户，就能逐步提高良率。畢竟如果沒有大量實際生產的經驗，就無法直接提高良率水平。

Rapidus希望通過生產靈活性來實現差異化。Rapidus提出單晶圓工藝概念：從設計到晶圓完成的周期可縮短至50天（傳統批量-單晶圓混合工藝通常需要約120天。）為滿足特定產品的緊急需求，標準交付周期為50天，Rapidus承諾在2nm節點實現15天的晶圓交付。

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2nm市場潛力

研究公司Creative Strategies首席執行官本·巴賈林（Ben Bajarin）此前指出，臺積電供應給蘋果的3納米晶圓價格已攀升至每片1.8萬美元，在過去十年中增長了兩倍。2納米芯片的更高定價凸顯了尖端製程技術的稀缺性和不斷上升的市場價值。人工智能應用和新興人工智能數據中心預計將出現巨大增長，以及隨之而來的功耗飆升，對2納米芯片的需求將非常巨大。

Marvell 聲稱其定製 SRAM 是業界* 2nm 定製 SRAM。它旨在提升加速基礎設施中內存層的性能，提供高達 6Gbit 的高速內存，從而提升定製 XPU（處理器、加速器、GPU）和設備的性能。此外，在相同密度下，它還能顯著降低內存功耗和芯片面積。

該公司的 SRAM 比類似密度的標準片上 SRAM 功耗低 66%，運行頻率高達 3.75GHz，這是 AI 集羣和數據中心管理其能源足跡和有效冷卻組件的關鍵指標。

通過2nm技術，SRAM 可以與邏輯芯片集成在同一塊芯片上。來源：Marvell Technology

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背后的贏家

在先進製程的競爭中，不可忽視的是背后贏家ASML。

臺積電已於2024年下半年推出高NA EUV設備，以加速其2納米工藝路線圖的推進。2nm將繼續擴大高數值孔徑 EUV 系統的部署，以在 2 納米以下時代保持競爭力。這些設備由 ASML *生產，受荷蘭出口管制，每年產量僅為五到六臺，凸顯了其稀缺性和戰略重要性。

每台高數值孔徑 EUV 設備的成本超過 3.5 億美元，是現有 EUV 系統（約 1.5 億美元）價格的兩倍多。然而，這些新一代設備將透鏡數值孔徑從 0.33 提升至 0.55，從而能夠實現 2 納米以下的超精細電路圖案化，同時提高良率並降低半導體生產的缺陷率。

業內分析顯示，三星2納米試產良率目前在30%至50%之間，落后於臺積電已超過60%的良率。三星希望通過擴展其高NA EUV設備陣容，縮小這一差距，提高生產效率，增強競爭力。

英特爾通過聯合投資獲得了六臺EXE:5200設備的優先使用權，而SK海力士最近宣佈在其位於京畿道利川M16晶圓廠安裝EXE:5200B系統，成為首家在生產中部署該設備的內存芯片製造商。

ASML宣佈EXE:5200B將於2025年正式量產供應，這預示着全球先進半導體技術的競爭將更加激烈。

總結來看，臺積電依舊具備金字招牌，穩中求進；三星則依靠「情緒價值」希望拿回曾經失去的信任；而Rapidus則希望依靠「背后的人」拿下一篇藍海。

2nm製程的競賽，誰領跑，誰出局？也許在2026年，答案就會揭曉。