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2納米芯片技術(shù)儲備不斷完善

目前，整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)儲備正在逐步優(yōu)化,，從設(shè)備制造商到材料供應(yīng)商,，再到芯片設(shè)計(jì)公司,，各環(huán)節(jié)均在積極應(yīng)對技術(shù)變革,，以確保在2納米芯片時(shí)代保持競爭力,。

此前,，業(yè)界普遍認(rèn)為硅基芯片將在2納米時(shí)代走向終結(jié),，而更先進(jìn)的芯片將采用光子或碳基技術(shù),。

然而，高數(shù)值孔徑技術(shù)的出現(xiàn),，有望延長EUV（極紫外光刻）光源技術(shù)的使用壽命,，并減輕對刻蝕光波長的迫切需求。

全球最大光刻機(jī)廠商ASML已向美國英特爾公司交付了最新一代的[0.55數(shù)值孔徑]EUV光刻工具,，這將為2納米制程工藝芯片的生產(chǎn)提供有力支持,。

據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，佳能公司正致力于研發(fā)一種創(chuàng)新的納米壓印技術(shù),，該技術(shù)具有巨大的潛力,，能夠生產(chǎn)出2納米級別的半導(dǎo)體。

因此,，該技術(shù)有望在現(xiàn)有光源技術(shù)的基礎(chǔ)上,，實(shí)現(xiàn)2納米制程及以上芯片的生產(chǎn)。

此外,，被視為2納米芯片工藝的核心技術(shù)——背面供電(BSPDN)技術(shù)也取得了顯著進(jìn)展,。

三星電子正在開發(fā)的BSPDN技術(shù)已取得新突破，并計(jì)劃提前應(yīng)用于2025年的2納米芯片工藝中,。

英特爾同樣在背面供電技術(shù)的研發(fā)上投入巨大,，以期恢復(fù)其在制程技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

該公司計(jì)劃將PowerVia與20A節(jié)點(diǎn)(2納米)的RibbonFET(全方位柵極)晶體管相結(jié)合,，通過采用BPD,，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)6%的性能提升(Fmax)、90%的單元利用率以及30%以上的電壓降降低,。

臺積電已在N2研發(fā)出背面配電線路(backside power rail)解決方案,，這一設(shè)計(jì)特別適用于高性能計(jì)算(HPC)應(yīng)用。

與基線技術(shù)相比,，背面線路預(yù)計(jì)將提升速度10%至12%,，同時(shí)邏輯密度也將提升10%至15%。

在晶體管架構(gòu)方面,，據(jù)供應(yīng)鏈消息,，臺積電計(jì)劃采用GAA(全柵極環(huán)繞)技術(shù)來生產(chǎn)2納米制程節(jié)點(diǎn)。

位于新竹科學(xué)園區(qū)的寶山P1晶圓廠最早將于4月份開始安裝設(shè)備,，而P2工廠和高雄工廠則計(jì)劃于2025年開始生產(chǎn)采用GAA技術(shù)的2納米制程芯片,。

臺積電：長期領(lǐng)先帶來的穩(wěn)定發(fā)展

臺積電長期以來一直是全球晶圓代工的領(lǐng)頭羊,，其在先進(jìn)制程技術(shù)上的投入和研發(fā)實(shí)力使其在行業(yè)中占據(jù)優(yōu)勢。

臺積電已經(jīng)宣布將在2025年推出2納米制程技術(shù),，命名為N2,，這一技術(shù)將采用GAAFET全環(huán)繞柵極晶體管技術(shù)，預(yù)計(jì)性能和功效將有顯著提升,。

臺積電的優(yōu)勢在于其穩(wěn)健的技術(shù)發(fā)展策略和對制程技術(shù)的深厚積累,。

它傾向于在確保新技術(shù)成熟和可靠后再進(jìn)行部署，這種方法有助于降低技術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn),，提高芯片產(chǎn)量和質(zhì)量,，確保客戶滿意度,。

臺積電的客戶群體廣泛,，包括蘋果、英偉達(dá),、AMD等,，這些合作關(guān)系為其提供了穩(wěn)定的訂單和收入來源，有助于其在2納米技術(shù)上的研發(fā)和量產(chǎn),。

作為全球晶圓代工廠領(lǐng)域的佼佼者,，臺積電在技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)能布局方面均展現(xiàn)出卓越實(shí)力。

目前,，位于新竹寶山的Fab20 P1廠即將于4月啟動設(shè)備安裝工程,，為即將到來的2納米芯片量產(chǎn)做好充分準(zhǔn)備。

臺積電已明確表示,，包括寶山P1,、P2及高雄在內(nèi)的三座先進(jìn)制程晶圓廠均計(jì)劃于2025年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)目標(biāo)。

此舉引發(fā)了全球科技巨頭的廣泛關(guān)注,，蘋果,、英偉達(dá)、AMD及高通等公司均積極尋求與臺積電的合作,，以確保獲得足夠的產(chǎn)能支持,。

根據(jù)先前wccftech媒體的報(bào)道，蘋果公司的iPhone,、Mac,、iPad以及其他相關(guān)設(shè)備將成為臺積電首批采用2納米工藝技術(shù)的用戶。

蘋果計(jì)劃利用臺積電的2納米工藝技術(shù)來提升其芯片的性能,，并降低功耗,。這一技術(shù)革新有望在未來延長蘋果產(chǎn)品的電池壽命，例如iPhone和MacBook,。

在2納米芯片的產(chǎn)能布局方面,，臺積電目前正積極建設(shè)兩座2納米芯片工廠,。

三星：新結(jié)構(gòu)方面會更有經(jīng)驗(yàn)

三星電子是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造商之一，其晶圓代工部門在2納米技術(shù)的研發(fā)上也表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的競爭力,。

三星已經(jīng)收獲了不少2納米 AI加速器訂單,，包括來自日本AI巨頭Preferred Networks Inc.（PFN）的訂單，這顯示了三星在2納米技術(shù)商業(yè)化方面的決心和進(jìn)展,。

三星的2納米級SF2工藝計(jì)劃于2025年推出,，預(yù)計(jì)將在功耗效率和性能上有顯著提升。

三星的優(yōu)勢在于其垂直整合的業(yè)務(wù)模式,，即同時(shí)擁有芯片設(shè)計(jì)和制造能力，這使得三星能夠在內(nèi)部協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)和生產(chǎn),，快速響應(yīng)市場變化,。

此外，三星在3納米制程上已經(jīng)采用了GAA架構(gòu),，這為其在2納米技術(shù)上的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。

所以相對于臺積電，三星似乎在新結(jié)構(gòu)方面會更有經(jīng)驗(yàn),，這也成為三星在2納米制程中的節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢之一,。

三星還通過提供全面的芯片制造服務(wù)，包括從芯片設(shè)計(jì)到生產(chǎn)和先進(jìn)芯片封裝的一站式服務(wù),，來吸引客戶,。

據(jù)韓國媒體ZDNet報(bào)道，三星已向客戶和合作伙伴發(fā)出通知,，自今年年初起,，將其第二代3納米制程技術(shù)正式更名為2納米制程技術(shù)。

同時(shí),，三星宣布與一家未公開身份的公司達(dá)成了一項(xiàng)新的合作協(xié)議,。

根據(jù)該協(xié)議，雙方將在三星即將推出的2納米節(jié)點(diǎn)上共同研發(fā)人工智能芯片,，并已取得了初步的成功,。

雖然目前該協(xié)議的具體細(xì)節(jié)尚未公開，但業(yè)界普遍認(rèn)為,，這一合作將使得三星的代工業(yè)務(wù)在未來的工藝技術(shù)上與臺積電和英特爾等競爭對手展開激烈的角逐,。

三星對其2納米節(jié)點(diǎn)技術(shù)寄予了厚望。據(jù)相關(guān)報(bào)道,，與第二代3納米GAA設(shè)計(jì)相比,，該節(jié)點(diǎn)在相同時(shí)鐘頻率下能夠?qū)崿F(xiàn)25%的效率提升。

此外,，預(yù)計(jì)在保持相同功率水平的情況下,，該節(jié)點(diǎn)的效率將提升12%,，芯片的總尺寸將減少5%。

考慮到三星之前已經(jīng)明確表示,，其首批2納米晶圓將主要針對智能手機(jī)市場,，因此，這次新協(xié)議的簽署很可能是三星最先進(jìn)工藝技術(shù)在PC領(lǐng)域的首個(gè)重要合同,。

有業(yè)內(nèi)人士推測,，這筆交易的目標(biāo)客戶可能是谷歌、微軟或阿里巴巴等擁有超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的公司,。

然而,，盡管三星已經(jīng)成功研發(fā)出[第二代3納米]工藝，并將其更名為[2納米],，并計(jì)劃在今年年底前正式投入量產(chǎn),，但業(yè)界對此并不完全認(rèn)同。

許多大廠更期待真正的2納米技術(shù)的到來,，并期待看到三星在工藝技術(shù)研發(fā)上的進(jìn)一步突破,。

三星計(jì)劃在2025年首先在移動終端上實(shí)現(xiàn)2納米制程芯片的量產(chǎn)，隨后在2026年將其應(yīng)用于高性能計(jì)算（HPC）產(chǎn)品,，并在2027年進(jìn)一步擴(kuò)大到車用芯片領(lǐng)域,。

英特爾：接著阻擊接著搶市場

英特爾作為半導(dǎo)體行業(yè)的老牌巨頭，雖然在10納米制程上遭遇了挑戰(zhàn),，但其在2納米技術(shù)的研發(fā)上也展現(xiàn)出了強(qiáng)烈的反擊意圖,。

英特爾宣布將在2024年底前生產(chǎn)下一代芯片，并已經(jīng)開始推廣其下一代Intel18A（相當(dāng)于1.8納米）工藝節(jié)點(diǎn),，這表明英特爾希望在2納米技術(shù)的競爭中重回領(lǐng)先地位,。

18A和N2均采納GAA晶體管（RibbonFET）技術(shù)，但1.8納米級節(jié)點(diǎn)預(yù)計(jì)將運(yùn)用BSPND,，即背面功率傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù),，該技術(shù)有助于優(yōu)化功率和時(shí)鐘表現(xiàn)。

20A制造技術(shù)預(yù)計(jì)于2024年投入應(yīng)用,，將引入RibbonFET環(huán)繞柵極晶體管及背面供電網(wǎng)絡(luò)（BSPDN）兩大創(chuàng)新技術(shù),，旨在達(dá)成性能提升、功耗降低及晶體管密度增加等目標(biāo),。

同時(shí),，英特爾的18A生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)旨在進(jìn)一步鞏固并拓展20A技術(shù)的創(chuàng)新成果，預(yù)計(jì)將在2024年底至2025年初提供更為顯著的PPA性能改進(jìn),。

按照英特爾的制程規(guī)劃,，其2納米技術(shù)有望率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

英特爾的優(yōu)勢在于其在High-NA EUV光刻機(jī)方面的領(lǐng)先地位,，該公司已經(jīng)預(yù)定了多達(dá)6臺新一代高NA EUV光刻機(jī),，這將為其提供更高的產(chǎn)能和更精細(xì)的曝光尺寸,。

英特爾還在推進(jìn)背面供電技術(shù)和RibbonFET的使用，這些技術(shù)預(yù)計(jì)將在2024年第一季度問世的芯片中得到應(yīng)用,。

在最近的Direct Connect活動中,，英特爾宣布了其[4年5個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)推進(jìn)計(jì)劃]，其中明確包括了2納米芯片的發(fā)展節(jié)點(diǎn),。

該公司進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了其目標(biāo),，即在2030年之前成為全球第二大晶圓代工廠。

目前,，英特爾已經(jīng)公布了其2024年量產(chǎn)20A[2納米]芯片的計(jì)劃,。

這款芯片將采用創(chuàng)新的RibbonFET晶體管技術(shù)，以取代傳統(tǒng)的FinFET架構(gòu),，并引入包括PowerVia在內(nèi)的全新互連技術(shù),。

為了改善其代工業(yè)務(wù)的業(yè)績，英特爾正在加快2納米制程的研發(fā)進(jìn)度,。同時(shí)，該公司正致力于推動其代工業(yè)務(wù)的獨(dú)立發(fā)展,。

從2024年第一季度開始,，英特爾的財(cái)務(wù)架構(gòu)將分為兩大板塊：英特爾代工和英特爾產(chǎn)品。

這一舉措標(biāo)志著英特爾代工正式成為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)營部門,，并將擁有自己的損益表,。

高通：市場決定合作的腦袋

高通作為全球領(lǐng)先的無線通信技術(shù)公司，其在移動處理器市場具有重要地位,。

雖然高通主要是無晶圓廠半導(dǎo)體公司（Fabless）,，不直接參與芯片制造，但它在選擇代工廠商方面具有重要影響力,。

高通的旗艦產(chǎn)品,，如Snapdragon系列，一直是高端智能手機(jī)市場的首選,。

在2納米技術(shù)的競爭中,，高通的策略是選擇最佳的代工廠商來生產(chǎn)其設(shè)計(jì)的芯片。

高通可能會根據(jù)臺積電和三星等代工廠商的技術(shù)進(jìn)展,、成本效益和供應(yīng)鏈穩(wěn)定性來決定其芯片的代工合作伙伴,。

例如，有報(bào)道稱高通計(jì)劃在其下一代高端智能手機(jī)應(yīng)用處理器中使用三星的[SF2]芯片,，這表明高通在評估2納米技術(shù)時(shí),，不僅關(guān)注技術(shù)性能，也關(guān)注成本和市場競爭力,。