GAA架构带来技术跨越 台积电2纳米量产独步全球

来源:先探投資週刊 #台积电#
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生成式AI带动的高速运算需求正在改写全球半导体版图,而台积电二纳米制程于第四季量产,象征产业正式跨入GAA电晶体的新世代。二纳米不仅意味着能效与算力的再一次跃升,更牵动台积电大规模扩产、全球供应链升级与设备材料的全面换代。本周三出刊的《先探投资周刊》2383期就带大家好好来看一下台积电二纳米驱动的商机。首先,我们要理解台积电在二纳米商业量产实力远胜对手,最大转折关键在于,先进制程的战场已从单纯的微影解析度竞赛,质变为“材料工程竞赛”。

台积电第四季起二纳米即将量产,象征全球科技产业链进入全新拐点。这项技术突破不仅象征晶体管架构正式跨入全环绕闸极(GAA)的新纪元,更意味着AI、高效能运算(HPC)、行动处理器与数据中心将全面进入能效更高、算力更强的新时代。

GAA架构带来技术跨越

二纳米的技术核心源于GAA结构,相较于已在FinFET(鳍式场效电晶体)面临物理极限的三纳米世代,GAA采用纳米片堆叠方式,让电流控制更精准,降低漏电,使得在相同功耗下性能可提升十至十五%,或在既定性能下能耗降低二五至三○%。对于生成式AI与大型数据中心而言,能效优化已成为硬体竞逐的主战场,每一瓦功耗的改善都会转化为上千台伺服器与上亿美元级的营运成本差异。

因此,在全球生成式AI带动的超大规模数据中心投资正快速膨胀之下,台积电先进制程与先进封装产能已呈现全面满载,其中,二纳米制程预计二五年第四季起开始量产,二六年底月产量目标达到十万片;科技大厂纷纷力争产能,包括苹果、英伟达、AMD、高通等大客户都已排队等候二纳米产能,故目前二纳米订单至二六年已排满,预计将成为台积电下一波成长的重要引擎。除二纳米外,三纳米持续由苹果、英伟达、AMD、亚马逊与英特尔支撑;七纳米也因AI加速器与特定HPC应用回补,出现产能利用率回升。

目前台积电于竹科宝山、高雄楠梓规划的七座二纳米厂已无法满足订单动能。像是日前英伟达执行长黄仁勋来台参访南科台积电晶圆十八厂及参与公司运动会,魏哲家也透露黄仁勋是来要更多产能,且魏哲家也提及客户对先进制程的产能超过预期,因此产能仍远远不够。

鉴于此,近期市场再传台积电已与国科会等单位会商,评估在台湾再追加兴建三座二纳米厂。据供应链推测,新厂地点锁定台南市政府积极推动的“南科特定区开发案”,尤其A区约四○公顷用地,被视为最适合晶圆厂的基地。台积电大举扩产,使台湾从新竹、台中到高雄形成全球最密集、最完整的先进制程集群,规模之大在全球晶圆代工史上前所未见。

根据机构法人预估,台积电明年资本支出预估上看四八○到五○○亿美元,可望续创历史新高。这样的大规模扩产,也意味着资本密集度与技术门槛同步推升,法人指出,二纳米单座晶圆厂投资金额,已远高于七纳米与五纳米世代,不仅需要更高规格的洁净室与厂务系统,更因导入高数值孔径极紫外光(High-NA EUV)与更复杂的多重图案化制程等,使得投资比重进一步拉高;且从FinFET转向GAAFET架构,涉及了基础电晶体结构的根本改变,需要更复杂的键合、更高的晶圆平整度标准。换言之,二纳米不只是“多盖几座厂”,而是整个制造体系的结构性升级。

责编: 爱集微
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