有消息稱蘋果公司已悄然啟動基于臺積電2nm工藝的芯片設計工作

作為臺積電最大的客戶，蘋果通常是第一個獲得其新芯片的公司。

近日有消息人士在LinkedIn上透露，蘋果公司已經(jīng)悄然啟動了基于臺積電2nm工藝的芯片設計工作。據(jù)悉，該名人士正是蘋果此項目的參與者之一。

臺積電作為全球領先的半導體制造企業(yè)，一直在積極推進其2nm工藝節(jié)點的研發(fā)進程。根據(jù)最新消息，該公司計劃于2024年4月將首部2nm工藝機臺投入生產(chǎn)。然而，此前曾有報道稱，臺積電中科2nm廠的交地時間可能會延后。為了應對這一潛在的風險，臺積電決定將高雄廠直接切入2nm項目，并預計在2025年實現(xiàn)量產(chǎn)。

臺積電的2nm芯片計劃采用N2平臺，并引入了GAAFET（全柵場效應晶體管）納米片晶體管架構(gòu)和背部供電技術(shù)，這些創(chuàng)新使得它們以更小的晶體管尺寸和更低的工作電壓實現(xiàn)更快的速度。據(jù)悉，臺積電研發(fā)的2nm制程技術(shù)在保持相同功耗條件下能比3nm工藝實現(xiàn)10%至15%的速率提升；而在相同速率下，功耗可降低25%至30%。

蘋果作為臺積電最大客戶之一，多年來都會首發(fā)新工藝，且實現(xiàn)很長一段時間的獨占。比如目前iPhone 15 Pro已經(jīng)發(fā)布四個月，但A17 Pro依然是獨享3nm。據(jù)MacRumors最新報道，臺積電2nm工藝也依然會是蘋果首發(fā)，并且實現(xiàn)獨占。

全球半導體產(chǎn)業(yè)正處于激烈的競爭時代，當前臺積電、三星、英特爾等領先制程代工廠的技術(shù)研發(fā)不斷取得突破。2nm級制程技術(shù)已經(jīng)逐漸成為競爭激烈的半導體代工市場焦點。相較于目前使用的4nm工藝芯片，更高制程工藝無疑能夠為手機用戶帶來更長的續(xù)航時間、更好的性能和發(fā)熱控制，并且提供更多的功能。

三星電子已經(jīng)計劃于明年啟動2nm制程技術(shù)的生產(chǎn)，并預計在2047年前投資500萬億韓元，在韓國興建一座超大規(guī)模的半導體生產(chǎn)基地專注于2nm制程技術(shù)的制造。根據(jù)三星此前發(fā)布的技術(shù)路線圖，預計2025年面世的2nm級SF2工藝可提升同等條件下25%的功耗效率、12%的性能以及5%的面積。

英特爾則表示已完成了代號為Intel 20A（2納米級）和Intel 18A（1.8納米）芯片制造工藝的研發(fā)。據(jù)悉，英特爾的Intel 20A制造工藝依賴于柵極全能RibbonFET晶體管，使用背面供電，該工藝可以縮小金屬間距，這是一項重大的創(chuàng)新，但具有一定的風險。Intel 18A制造工藝將在Intel 20A工藝的基礎上，采用該公司的RibbonFET和PowerVia技術(shù)進行進一步完善，并進一步地縮小晶體管尺寸。預計英特爾將在2024年上半年開始商用Intel 20A工藝，此舉有望在2024年讓英特爾一舉追平甚至超越其在該領域的競爭對手臺積電和三星。

隨著EUV光刻機在7nm以下制程的重要性日益增強，半導體大廠與ASML的合作也變得更加頻繁和緊密。目前臺積電與三星都在使用EUV設備進行制造，包括臺積電7nm、5nm、3nm制程，三星于韓國華城建置的EUV Line (7nm、5nm及4nm)、以及3nm GAA制程等。在2nm制程上，臺積電、三星、英特爾、Rapidus都已接洽ASML，其目的正是為了能使2nm制程量產(chǎn)的關鍵設備，即ASML手中最新的High-NA EUV光刻機。 ASML計劃在2024年生產(chǎn)10臺High-NA EUV光刻機，未來幾年ASML計劃將此類芯片制造設備產(chǎn)能提高到每年20臺，據(jù)業(yè)界預估，High-NA EUV光刻機曝光季將會有五大客戶，包括英特爾、臺積電、三星、美光等。

其中，三星正準備確保下一代High-NA EUV光刻機的產(chǎn)量，預計這款設備將于今年晚時推出原型，明年正式供貨。值得注意的是，ASML于今年12月中旬與三星電子簽署備忘錄，將共同投資1萬億韓元在韓國建立研究中心，并將利用下一代極紫外光刻機研究先進半導體制程技術(shù)。據(jù)悉，三星電子將在五年內(nèi)從ASML采購50套設備，每套單價約為2000億韓元，總價值可達10萬億韓元。

英特爾將于今年年底導入ASML High-NA EUV光刻機，用在Intel 18A 制程，據(jù)悉英特爾已采購其中6臺。英特爾強調(diào)，有了High-NA EUV光刻機，理論上可實現(xiàn)“四年五節(jié)點制程”目標。

Rapidus決定在2024年年底引入EUV光刻機，并將派遣員工赴荷蘭ASML學習EUV極紫外光刻技術(shù)。Rapidus正在北海道建設芯片工廠，計劃于2027年量產(chǎn)2nm制程芯片。

審核編輯：劉清