大約一個月前，蘋果 COO 杰夫·威廉姆斯 (Jeff Williams) 對臺積電的低調(diào)訪問，據(jù)媒體報(bào)道，這一次是一件事：

確保給予蘋果 2nm 產(chǎn)能。

沒有辦法，臺積電的生產(chǎn)能力實(shí)在是太搶手了。不管是手機(jī)芯片制造商，PC 芯片制造商，還是 AI 芯片制造商都在爭奪臺積電「相對有限」產(chǎn)能，以至于面對臺積電的漲價(jià)，英偉達(dá)創(chuàng)始人和英偉達(dá)創(chuàng)始人都欣然接受， CEO 黃仁勛甚至公開支持臺積電漲價(jià)。

隨后，臺積電的市值一度沖向市值。 1 億美元。

幸運(yùn)的是，沒有制造商能夠與蘋果爭奪臺積電。 2nm 首發(fā)生產(chǎn)能力。根據(jù)目前供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)，蘋果作為臺積電最大的客戶，已經(jīng)計(jì)劃明年。 M5 首選臺積電芯片首選臺積電 2nm 工藝。

本周，臺積電將提前啟動。 2nm 試生產(chǎn)。據(jù)工商時(shí)報(bào)援引業(yè)內(nèi)人士報(bào)道，臺積電 2nm 該工藝將于本周試產(chǎn)，蘋果 M5 不只是拿下芯片 2025 除了年度第一批產(chǎn)能外，還將率先導(dǎo)入下一代。 3D 先進(jìn)的封裝工藝 SoIC(芯片的系統(tǒng)整合)。

由于相對 AI 芯片采用的 CoWos 封裝工藝比較簡單，所以預(yù)期 SoIC 封裝工藝的生產(chǎn)能力將在明年至少翻一番，即每月至少翻一番 8 千片以上。

當(dāng)然，2nm 并非臺積電的獨(dú)角戲，三星和英特爾也希望縮短與臺積電的差距，甚至超越這一節(jié)點(diǎn)。

圖/三星

7 月 9 日本，三星在官網(wǎng)確定，日本人工智能公司 Preferred Networks（PFN）提前預(yù)訂三星 2nm 用于生產(chǎn)第二代旗下的生產(chǎn)能力 AI 芯片。在這里，英特爾不僅準(zhǔn)備好了 20A(2nm)工藝，同期還有 18A（相當(dāng)于 1.8nm）工藝。

但是無論是臺積電、三星還是英特爾，他們的最新計(jì)劃都是計(jì)劃。 2025 年度投入量產(chǎn)，屆時(shí)將是前所未有的。 2nm 對決。

蘋果 M5 首發(fā)，還有 SoIC 全新的封裝工藝

在今年 5 月 23 臺積電工藝開發(fā)副總經(jīng)理張曉剛在日本的一次論壇上透露， 2nm 技術(shù)開發(fā)進(jìn)展順利，「按計(jì)劃 2025 量產(chǎn)可以在2000年左右實(shí)現(xiàn)?！?/p>

在 2nm 在工藝節(jié)點(diǎn)上，臺積電的準(zhǔn)備可謂全面。第一，在晶體管架構(gòu)上，臺積電終于要在 2nm 采用全新的工藝 GAA（Gate-All-Around）晶體管結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同 FinFET 結(jié)構(gòu)，這一技術(shù)可以顯著提高性能和功耗。

關(guān)于 GAA 技術(shù)，雷科技在3nm。 在芯片戰(zhàn)爭中，剛剛開始，有一個比較詳細(xì)的解釋，其中提到：

實(shí)際上，最底層的計(jì)算性能是晶體管?！敢婚_一關(guān)」，在二進(jìn)制中代表「0」和「1」，更加底層是控制晶體管內(nèi)通道(也稱為溝道)的能力。FinFET 首次將通道從橫向轉(zhuǎn)為縱向，而三星則采用了寬通道(納米片) GAAFET 技術(shù)，支持單位面積內(nèi)更多通道的控制…

晶體管結(jié)構(gòu)的變化，圖/三星

總得來說，GAA 晶體管是大勢所趨，但與三星不同的是 3nm 這種晶體管架構(gòu)是在節(jié)點(diǎn)上導(dǎo)入的，臺積電早就定好了。 2nm 導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)的計(jì)劃。

另外，臺積電 2nm 該技術(shù)還可以引入背面供電技術(shù)。該技術(shù)通過在芯片背面布置電源軌道，降低了電源傳輸路徑中的阻抗，提高了電源效率和信號完整性。簡而言之，就是通過提高電源利用率來提高芯片的能效。

但是雖然臺積電之前說過， 2026 2000年率先導(dǎo)入背面供電技術(shù) N2P 過程(臺積電) 2nm 最近有報(bào)道稱，N2的一個版本)，P 常規(guī)供電電路仍將采用。

但毫無疑問，臺積電 2nm 技術(shù)的整個版本都會增加全新的技術(shù)。 NanoFlex。

圖/臺積電

在今年 4 臺積電在本月北美峰會上特別提到 NanoFlex 技術(shù)，并且表達(dá) NanoFlex 它將使ic設(shè)計(jì)師能夠從不同的庫(高性能、低功耗、高面積、高效率)混合和匹配同一個設(shè)計(jì)中的模塊，從而使設(shè)計(jì)師能夠微調(diào)ic設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化其性能、功率和面積（PPA）。

另外，據(jù)臺積電官方介紹，臺積電 2nm 將在 2025 2008年下半年開始量產(chǎn)。和和 N3E 第二代臺積電節(jié)點(diǎn) 3nm 與工藝相比，N2 技術(shù)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%。

這是一些改進(jìn)的推動 2nm 無論是智能手機(jī)，工藝都能在高性能計(jì)算和移動設(shè)備中發(fā)揮關(guān)鍵作用，PC，或者是紅色的紫色 AI 得益于這一技術(shù)的提高，芯片將實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的計(jì)算能力和更低的功耗。

臺積電工藝路線圖，圖/臺積電

但是還不止這些，臺積電 2nm 工藝工藝還配備了新一代封裝工藝。

除晶體管架構(gòu)和電池管理方面的創(chuàng)新外，臺積電 2nm 在工藝中也引入了全新的工藝。 SoIC（System on Integrated Chips）封裝技術(shù)。SoIC 該技術(shù)可以通過硅通孔垂直堆疊多個芯片（TSV）實(shí)現(xiàn)快速的電氣連接，形成緊密的三維結(jié)構(gòu)。

相對于傳統(tǒng)的封裝方式，SoIC 該技術(shù)不僅可以大大提高芯片集成度和功能密度，而且可以顯著降低系統(tǒng)的功耗和延遲。

此前，臺積電 CoWoS 封裝工藝已經(jīng)完成「吸引」了英偉達(dá)、AMD 等等大量的ic設(shè)計(jì)制造商 AI 沒有臺積電，芯片就無法生存。這是最新一代 MI300 AI 芯片上，AMD 還率先采用 SoIC CoWoS 封裝方案。

MI300，圖/ AMD

但在 AMD 以后，蘋果 M5 這個系列可能是第一個大規(guī)模選擇。 SoIC 包裝工藝的商品。

與此同時(shí)，作為臺積電最大的用戶，蘋果也并不驚訝臺積電。 2nm 過程的首發(fā)客戶。M5根據(jù)目前的流出信息 Cpu將集成更多的核心、更高的頻率和更強(qiáng)的圖像處理能力，進(jìn)一步提高蘋果設(shè)備的性能和客戶體驗(yàn)。

三星緊追不放

在 2nm 在技術(shù)競爭中，三星依然緊跟臺積電。

在 3nm 三星在工藝節(jié)點(diǎn)上的表現(xiàn)并不盡如人意，第一代 3nm 工藝（SF3E）它主要用于數(shù)字貨幣礦機(jī)芯片，從來沒有能夠在更廣闊的市場中使用，例如手機(jī)，PC、HPC 等待成功的領(lǐng)域。

三星在 3nm 技術(shù)失敗主要是因?yàn)榱悸屎托阅軟]有達(dá)到預(yù)期，導(dǎo)致很多客戶轉(zhuǎn)向競爭對手。因此，為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，三星聲稱今年是第二代。 3nm 過程(SF3)中下「足了功夫」，其中一個是：

更名為「2nm 工藝」。

此前，Digitimes、ZDNet Korea 援引不同消息源指出，三星已通知客戶和合作伙伴。「第二代 3nm 工藝」改名為「2nm 工藝」，有業(yè)內(nèi)人士還強(qiáng)調(diào)，收到三星關(guān)于改名的通知，并再次簽訂合同。

三星已經(jīng)不是第一次改名制造工藝了。2020 年，在從 7nm 轉(zhuǎn)換到 5nm 過程中，三星曾將「第二代 7nm 工藝」改名為「5nm 工藝」。

但是真的不是假的，真的不是假的，三星是真的。 2nm 過程(SF2)計(jì)劃 2025 每年投入量產(chǎn)。

三星工藝路線圖，圖/三星

在 6 月舉辦的 VLSI 技術(shù)研討會(全稱)「超大型集成電路國際研討會」）上面，三星介紹了它的使用。 GAA 第三代晶體管技術(shù)-SF2，也是三星真正的工藝。 2nm 工藝。

根據(jù)三星的介紹，SF2 通過引入獨(dú)特的外延和集成技術(shù)，「從而最大限度地提高圍繞優(yōu)勢的圍欄，解決了商品的收益和縮放 GAA 結(jié)構(gòu)性沖突問題。」具體到數(shù)據(jù)，這樣可以使晶體管的性能得到提高。 11-46%，基于未指定的 FinFET 與生產(chǎn)工藝相比，可變性降低 同時(shí)將泄漏減少26%左右。 50%。

值得注意的是，SF2 也可能是三星首個引入背部供電技術(shù)的節(jié)點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，三星已經(jīng)在兩個模型中。 ARM 在芯片上進(jìn)行測試 BS-PDN 技術(shù)方面，結(jié)果芯片尺寸各自縮小 10%和 性能和效率提高了19% 9%。

圖/三星

另外，三星是第一代 3nm 在過程中率先引進(jìn) GAA 技術(shù)，這一技術(shù)的重大轉(zhuǎn)變，在一定程度上影響了三星。 3nm 良率表現(xiàn)。但反過來說，這也讓三星更早地了解和處理導(dǎo)入。 GAA 技術(shù)性的挑戰(zhàn)。

這一優(yōu)勢，也許會促使三星在高性能計(jì)算、移動終端和其它高效應(yīng)用場景中占據(jù)先機(jī)。

要做到這一點(diǎn)，三星不僅加大了技術(shù)研發(fā)力度，而且超越了技術(shù)研發(fā)， 50 家知識產(chǎn)權(quán)（IP）合作伙伴合作，擁有 4000 多項(xiàng) IP，試圖建立一個強(qiáng)大的 2nm 生態(tài)體系。包括今年早些時(shí)候和 Arm 簽訂協(xié)議的核心是共同改進(jìn)協(xié)議。 Cortex-X 和 Cortex-A 滿足三星全柵極晶體管制造技術(shù)的核心。

普遍合作，也有利于三星在三星。 2nm 在技術(shù)上獲得更大的市場份額。

圖/三星

至少這個月，三星把原來臺積電的用戶日本人工智能公司 PFN 搶了過來，促成了三星第一次公開。 2nm 芯片代工訂單。

與此同時(shí)，高通也是三星可以爭取的大客戶。今年 2 月亮有消息傳出，高通委托三星和臺積電。 2nm 開發(fā)和試生產(chǎn)芯片，至少說明了驍龍 8 Gen 5 還沒有花落誰家。

英特爾能從后面來嗎？

毫無疑問，英特爾是半導(dǎo)體行業(yè)的老牌強(qiáng)隊(duì)， 2nm 這個節(jié)點(diǎn)的布局也不容小覷。英特爾的 2nm 工藝節(jié)點(diǎn)叫做 原本預(yù)計(jì)20A將在20A。 2024 2008年下半年開始大規(guī)模生產(chǎn)，但是現(xiàn)在也推遲了。 2025 年。

在 20A 在技術(shù)方面，英特爾還將首次引入其背面供電技術(shù)。（PowerVia）以及 GAA 晶體管架構(gòu)（RibbonFET），從而進(jìn)一步優(yōu)化性能和能效。并且通過 Foveros 和 EMIB 為了提高芯片集成度和性能，等待先進(jìn)的封裝技術(shù)。

但是英特爾的 20A 過程，更多的是面向內(nèi)部的ic設(shè)計(jì)部門，也更像是初始版本。真正對外的「2nm 節(jié)點(diǎn)」，其實(shí)是「四年五代工藝」計(jì)劃的終點(diǎn)-英特爾 18A，比如微軟的官方宣布將在未來基于英特爾。 18A 工藝制造自研芯片，包括英特爾自己的 Clearwater Forest 也是基于 18A 工藝。

四年五代工藝，圖/英特爾

此外，從 20A、18A 首先，英特爾也將選擇臺積電。 CEO 魏哲家驚呼「很好但太貴」的 High NA EUV 光刻機(jī)。

英特爾能否實(shí)現(xiàn)英特爾？「四年五代工藝」項(xiàng)目奇跡，甚至回歸芯片代工世界的巔峰，還是要看當(dāng)時(shí)的落地情況。

寫在最后

近年來，許多人開始越來越重視芯片?！改缓笥⑿邸?，同時(shí)也關(guān)注了芯片制造這一重要環(huán)節(jié)。

毫無疑問，2nm 過程節(jié)點(diǎn)的到來意味著半導(dǎo)體制造技術(shù)的又一次重大飛躍。臺積電、三星和英特爾在這個節(jié)點(diǎn)上的競爭將對未來的高性能計(jì)算和移動終端市場產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

對工藝演變接近物理極限的焦慮，我仍然更愿意相信臺積電創(chuàng)始人張忠謀的話：「柳暗花明又一村。」

這篇文章來自“雷科技”，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

本文僅代表作者觀點(diǎn)，版權(quán)歸原創(chuàng)者所有，如需轉(zhuǎn)載請?jiān)谖闹凶⒚鱽碓醇白髡呙帧?/p>

免責(zé)聲明：本文系轉(zhuǎn)載編輯文章，僅作分享之用。如分享內(nèi)容、圖片侵犯到您的版權(quán)或非授權(quán)發(fā)布，請及時(shí)與我們聯(lián)系進(jìn)行審核處理或刪除，您可以發(fā)送材料至郵箱：service@tojoy.com