【文/觀察者網(wǎng) 呂棟】

盡管芯片制程命名“文字游戲”的意味越來越濃，但半導(dǎo)體巨頭們依然想在量產(chǎn)進度上搶得頭籌。

日前臺媒曝出，芯片代工巨頭臺積電計劃下周開始試產(chǎn)2nm制程，這是繼該公司一年半以前量產(chǎn)3nm以來又一個關(guān)鍵節(jié)點，預(yù)計與3nm相比，2nm同功耗下性能提升10-15%，同性能下功耗降低25-30%。

不同往常的是，臺積電這次是提前試產(chǎn)，比之前計劃10月試產(chǎn)的時間點提前了一個季度。

這其中或許有臺積電自身進度超前的原因，但同樣也可能是迫于競爭對手的步步緊逼。

臺灣媒體報道截圖

隨著7nm以下先進制程的成本越來越高，性價比降低，手機、AI等行業(yè)用戶對更先進制程的興趣并不濃厚，像臺積電3nm目前只有蘋果一個大客戶，就連AI巨頭英偉達用的主要也是4nm。

因此，臺積電放出提前試產(chǎn)2nm消息，很可能也是為爭搶為數(shù)不多的2nm制程客戶做準備。

沒錯，臺積電也要爭搶客戶。因為有不止一個芯片巨頭在布局2nm，并且個個實力雄厚。

就在上個月，美國芯片巨頭英特爾宣布，如期實現(xiàn)Intel 3制程（類似3nm）的大規(guī)模量產(chǎn)，這雖然比臺積電3nm量產(chǎn)的時間晚了一年多，但按照英特爾技術(shù)路線圖，該公司也準備在2024年下半年生產(chǎn)Intel 20A制程（相當(dāng)于2nm），節(jié)奏幾乎與臺積電保持一致。

英特爾芯片制程路線圖

在14nm上“擠牙膏”多年后，英特爾最近兩年在先進制程上持續(xù)發(fā)力，買了最貴的高數(shù)值孔徑EUV光刻機（單臺3.8億美元），并且在臺積電、三星主導(dǎo)的芯片代工領(lǐng)域雄心勃勃。

去年3月，英特爾中國研究院院長宋繼強曾告訴觀察者網(wǎng)，該公司正通過“四年五個節(jié)點”的計劃，加速推動摩爾定律，“相信到2025年，英特爾能通過Intel 18A（1.8nm）節(jié)點，重新拿回制程、晶體管制造方面的領(lǐng)先地位，屆時英特爾將開啟半導(dǎo)體的“埃米時代”。

韓國三星同樣是2nm的競爭者。在3nm量產(chǎn)兩年后，三星在7月9日宣布，將為日本人工智能公司PFN代工2nm制程芯片，用于PFN的高性能計算硬件以構(gòu)建大語言模型等。在一些行業(yè)分析看來，這份合同則代表著三星對臺積電市場主導(dǎo)地位的沖擊，甚至有可能改寫格局。

但三星棘手的問題是良率，今年2月韓媒甚至還傳出三星3nm良率為0的驚悚新聞。從今年一季度全球芯片代工市場的競爭來看，三星的份額依然徘徊在13%，遠低于臺積電的62%，中芯國際以6%排在第三。

令很多人難以想象的是，離開先進芯片制造多年的日本，也想在2nm時代追上來。

就在半個多月前，日本政府支持的Rapidus宣布，該公司的2nm制程測試工廠將于2025年4月啟動。這家公司還得到了比利時微電子研究中心（imec）以及美國IBM的支持，試圖在未來縮小與臺積電差距。

盡管巨頭為2nm展開了競賽，視之為戰(zhàn)略競爭，但他們最大的問題是把昂貴的芯片賣給誰。

去年底，半導(dǎo)體研究機構(gòu)IBS發(fā)布報告稱，2nm制程的制造成本將比3nm制程上漲高達50%，導(dǎo)致2nm晶圓的價格將達到3萬美元/片，而3nm制程的成本已經(jīng)比7nm上漲了一倍。該機構(gòu)估算，建造一座月產(chǎn)能5萬片2nm晶圓的工廠大約要280億美元，3nm為200億美元。

圖源：IBS

在摩爾定律放緩的背景下，制程微縮帶來的性能提升不再可觀，誰愿意為高昂的成本買單？

更何況制程越來越成為芯片巨頭們的“納米謊言”。兩年前，市場調(diào)研機構(gòu)TechInsights曾發(fā)布報告稱，三星和臺積電都放任客戶聲稱他們采用了4nm，而實際使用的卻仍是5nm技術(shù)。這其中涉及了蘋果、高通和聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭，該機構(gòu)稱他們聯(lián)手制造了芯片的“納米謊言”。

“如果可以重新命名一個較舊的工藝，為什么要為4納米技術(shù)承擔(dān)額外的成本呢？公然將一個5納米工藝重新標記為4納米，則抹殺了節(jié)點編號的最后一絲意義。所以，當(dāng)某個代工廠宣稱其已達到下一個新水平的時候，直到拆機確認前，請切勿輕信。”TechInsights直言。

從目前規(guī)劃來看，高通將在今年下半年推出新款旗艦手機處理器驍龍8 Gen 4，預(yù)計將采用臺積電改進版3nm“N3E”制程，有國外數(shù)碼博主爆料稱該芯片將比上一代漲價25-30%，預(yù)計售價為220-240美元（約合人民幣1600元-1800元）。聯(lián)發(fā)科首款3nm旗艦預(yù)計同期亮相。

臺積電制程路線圖

臺積電和三星早就量產(chǎn)了3nm，高通和聯(lián)發(fā)科這兩個手機大客戶直到今年下半年才開始用，顯示出對3nm的不積極，預(yù)計明年安卓旗艦手機市場仍然是3nm處理器為主。

這也意味著，明年臺積電即便量產(chǎn)了2nm制程，大客戶很可能仍然只有蘋果一個。今年一季度，量產(chǎn)一年半的3nm制程只貢獻了臺積電9%的收入，5nm和7nm分別為37%和19%。

觀察者網(wǎng)心智觀察所研究員潘攻愚分析稱，長期以來蘋果一直是臺積電最大的客戶，去年幾乎占了臺積電營收的四分之一，斷層領(lǐng)先第二大客戶英偉達（占比約11%）。而且蘋果每年的高端旗艦機成為了臺積電最先進工藝應(yīng)用方和最佳的營銷伙伴。外界已經(jīng)形成了“iPhone Pro&X納米”模式推斷臺積電工藝推進節(jié)奏。之前臺積電3nm工藝因為曝光層數(shù)導(dǎo)致的成本問題拖慢了iPhone Pro版本上市時間，一度被外界嘲諷。這次臺積電宣稱2nm制程試產(chǎn)時間比預(yù)期提前，也是一種營銷，不過肯定吸取了3nm的教訓(xùn)，2nm用了Nanosheet架構(gòu)，其晶體管密度、性能、功耗等比3nm工藝提高多少，還有待各種評測機構(gòu)的檢驗。

可以肯定的是，隨著摩爾定律放緩，芯片巨頭們在營銷先進制程時必然要花更多功夫，甚至不惜制造更多“納米謊言”。至于消費者是否愿意為此買單，還要看最終的市場反饋。