芯耀
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近日，全球最大的#半導(dǎo)體制造商#臺(tái)積電（TSMC）子公司TSMC Arizona在美國亞利桑那州鳳凰城的第三晶圓廠舉行了破土動(dòng)工儀式。該次破土動(dòng)工的第三座晶圓廠緊鄰TSMC Arizona已有的兩座晶圓廠，預(yù)示著其將在亞利桑那州構(gòu)建一個(gè)更龐大、更先進(jìn)的半導(dǎo)體制造基地。
此前臺(tái)積電已在同一廠區(qū)規(guī)劃并建設(shè)兩座先進(jìn)晶圓廠。第一座晶圓廠預(yù)計(jì)于2025年上半年開始生產(chǎn)N4制程技術(shù)，第二座晶圓廠則預(yù)計(jì)于2026年開始生產(chǎn)更為先進(jìn)的3納米制程技術(shù)。此次破土動(dòng)工的第三座晶圓廠，雖然具體制程技術(shù)和產(chǎn)能規(guī)劃尚未完全公布，但外界普遍預(yù)期將采用2納米及更先進(jìn)的制程技術(shù)，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末開始生產(chǎn)，以滿足未來市場對(duì)高性能、低功耗芯片的巨大需求。
在人工智能（AI）和高性能計(jì)算（HPC）的驅(qū)動(dòng)下，全球半導(dǎo)體#先進(jìn)制程競賽愈發(fā)激烈，臺(tái)積電、三星和英特爾正展開一場“三國演義”。
01、英特爾：重塑IDM 2.0戰(zhàn)略，力圖奪回制程王座
曾經(jīng)的半導(dǎo)體霸主#英特爾，近年來在先進(jìn)制程的競賽中略顯頹勢，但這家老牌巨頭正以其堅(jiān)定的決心和龐大的研發(fā)投入，積極展開一場旨在重塑輝煌的“復(fù)興之戰(zhàn)”。在晶圓制造領(lǐng)域，由英特爾新任CEO陳立武（Lip-BuTan）領(lǐng)軍的英特爾代工服務(wù)（IFS）部門，正扮演著至關(guān)重要的角色。
英特爾被寄予厚望的18A（1.8納米）制程正按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。在近期的2025英特爾代工大會(huì)上，公司高層宣布，18A已進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)階段，并有望在今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
18A制程的核心創(chuàng)新在于采用RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管架構(gòu)。相較于傳統(tǒng)FinFET，RibbonFET通過更精密的柵極控制，能夠顯著提升晶體管的性能和能效。此外，PowerVia背面供電技術(shù)的引入，通過將供電網(wǎng)絡(luò)置于芯片背面，解放了正面布線空間，從而進(jìn)一步提升了芯片的密度和性能。
英特爾的制程技術(shù)演進(jìn)并未止步于18A。性能增強(qiáng)版的18A-P制程以及結(jié)合先進(jìn)3D封裝技術(shù)的18A-PT制程也已進(jìn)入早期晶圓的工廠生產(chǎn)階段。這表明英特爾不僅在基礎(chǔ)晶體管技術(shù)上尋求突破，還在積極布局先進(jìn)封裝技術(shù)，如EMIB-T、Foveros-R和Foveros-B等，以應(yīng)對(duì)未來復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，滿足人工智能（AI）和高性能計(jì)算領(lǐng)域?qū)Ω邘捇ミB和異構(gòu)芯片集成的需求。
作為18A的下一代演進(jìn)，14A制程的研發(fā)工作也在積極進(jìn)行中。英特爾已開始與關(guān)鍵客戶就14A進(jìn)行合作，并發(fā)布了早期的工藝設(shè)計(jì)套件（PDK）。該制程預(yù)計(jì)將在2027年前后進(jìn)入風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高達(dá)15%-20%的能效提升和1.3倍的芯片密度增加，進(jìn)一步縮小與競爭對(duì)手在制程能力上的差距。
為了支持其先進(jìn)制造能力的建設(shè)，英特爾位于亞利桑那州的Fab52晶圓廠已成功運(yùn)營，并完成了首批晶圓的制造，為今年在美國建立先進(jìn)的Intel18A晶圓制造能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。盡管18A的量產(chǎn)預(yù)計(jì)將首先在俄勒岡州的晶圓廠啟動(dòng)，但亞利桑那州工廠的重要性正日益凸顯。
在深耕先進(jìn)制程的同時(shí)，英特爾代工服務(wù)部門也積極拓展成熟工藝節(jié)點(diǎn)的代工業(yè)務(wù)，以滿足更廣泛的市場需求。近期，英特爾宣布與中國臺(tái)灣知名代工企業(yè)聯(lián)華電子（UMC）達(dá)成重要合作，將在美國亞利桑那州的英特爾工廠導(dǎo)入聯(lián)華電子的12nm工藝節(jié)點(diǎn)。
聯(lián)華電子主要的制造基地集中在亞洲，此次合作對(duì)于其實(shí)現(xiàn)更均衡的全球布局具有戰(zhàn)略意義。根據(jù)合作協(xié)議，在英特爾亞利桑那工廠生產(chǎn)的聯(lián)華電子晶圓將繼續(xù)由聯(lián)華電子負(fù)責(zé)銷售，英特爾主要提供場地和部分人力資源。雙方的商業(yè)模式細(xì)節(jié)尚未公開，但預(yù)計(jì)聯(lián)華電子將根據(jù)銷售額向英特爾支付相關(guān)費(fèi)用。
聯(lián)華電子美國公司總裁林天敬對(duì)12-17nm等更先進(jìn)的成熟制程市場前景表示樂觀，預(yù)計(jì)到2028年該市場規(guī)模將超過200億美元，尤其在邏輯和無線通信領(lǐng)域的需求將持續(xù)增長。正是基于這一市場洞察，兩家公司攜手推動(dòng)UMC 12nm工藝在英特爾工廠的落地。
此外，英特爾也在積極響應(yīng)客戶對(duì)成熟制程的需求。其位于愛爾蘭的工廠，作為Intel 3/4節(jié)點(diǎn)的主要生產(chǎn)基地，已開始為中國臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)基于Intel 16（16nm級(jí)FinFET節(jié)點(diǎn)）的芯片。英特爾表示，這一決策是基于客戶對(duì)成熟且具成本效益工藝節(jié)點(diǎn)的需求。未來，英特爾將根據(jù)客戶需求，包括對(duì)聯(lián)電12nm的需求，考慮在其位于歐洲和美國的工廠進(jìn)一步擴(kuò)大成熟工藝節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)能力。
英特爾已明確宣示其宏偉目標(biāo)，即在2030年成為全球第二大代工廠。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，公司正積極爭取外部代工客戶，并強(qiáng)調(diào)其代工服務(wù)將專注于為AI時(shí)代提供系統(tǒng)級(jí)的代工解決方案，涵蓋CPU、GPU、AI加速器以及先進(jìn)封裝等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。通過在先進(jìn)制程上的持續(xù)突破和在成熟制程領(lǐng)域的積極拓展，英特爾重塑其在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位。
02、三星：GAA的堅(jiān)守與2nm的追擊
作為全球存儲(chǔ)芯片的龍頭代表企業(yè)之一，#三星在晶圓代工領(lǐng)域也展現(xiàn)出強(qiáng)勁的實(shí)力和追趕的決心。其在GAA（Gate-All-Around，環(huán)繞式柵極）技術(shù)上的率先采用，以及對(duì)下一代2nm制程的積極投入，都彰顯了其挑戰(zhàn)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者地位的雄心壯志。
三星在先進(jìn)制程方面的主要發(fā)力點(diǎn)集中在GAA技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)和2nm制程的加速推進(jìn)。
三星是首家大規(guī)模采用GAA技術(shù)的#晶圓代工廠，盡管初期在3nm工藝上遇到了一些良率和客戶導(dǎo)入的挑戰(zhàn)，但公司持續(xù)強(qiáng)調(diào)其GAA技術(shù)的成熟度正在不斷提升，并將其視為AI時(shí)代的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)技術(shù)。三星的GAA制程已進(jìn)入量產(chǎn)第三年，良率和性能持續(xù)提高，為未來在更先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)上大規(guī)模應(yīng)用GAA積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
為了縮小與臺(tái)積電的差距，三星正全力推進(jìn)其2nm制程的研發(fā)。最新的市場消息顯示，三星計(jì)劃在2025年5月開始試生產(chǎn)其首款2nm芯片Exynos2600，并有望應(yīng)用于2026年初發(fā)布的三星GalaxyS26系列。如果這一消息屬實(shí)，將意味著三星在2nm競賽中取得了重要的進(jìn)展。
為了進(jìn)一步鞏固其技術(shù)領(lǐng)先地位，三星在2024年發(fā)布了SF2Z（第二代2nm工藝，采用背面供電網(wǎng)絡(luò)BSPDN技術(shù)）和SF4U（4nm工藝的升級(jí)版）。SF2Z預(yù)計(jì)在2027年量產(chǎn)，而SF4U則預(yù)計(jì)在2025年量產(chǎn)。這些新的制程節(jié)點(diǎn)展示了三星在持續(xù)提升現(xiàn)有制程性能的同時(shí)，也在積極布局未來的技術(shù)方向。
值得注意的是，近期有報(bào)道指出，AMD最終決定放棄采用三星的第四代4納米工藝（SF4X）來生產(chǎn)芯片，稱AMD正在加強(qiáng)與臺(tái)積電的合作，甚至可能將其部分EPYC服務(wù)器CPU的訂單也轉(zhuǎn)向臺(tái)積電位于亞利桑那州的工廠生產(chǎn)4納米工藝的芯片。具體原因尚未明確，但此舉被視為給三星代工業(yè)務(wù)帶來一定的壓力，并可能反映了客戶在選擇代工廠時(shí)的復(fù)雜考量。
另外，三星位于美國德克薩斯州泰勒市的晶圓廠被視為其重要的海外制造基地。該工廠計(jì)劃采用包括3nm和2nm在內(nèi)的先進(jìn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，預(yù)計(jì)2nm芯片的生產(chǎn)線將于2026年開始運(yùn)營。值得一提的是，人工智能芯片公司Groq已被確認(rèn)為該工廠的首個(gè)客戶，這標(biāo)志著三星在爭取AI芯片代工訂單方面取得了初步成功。
三星目前正積極尋求與多家AI芯片設(shè)計(jì)公司建立合作關(guān)系，希望能夠借助其先進(jìn)的GAA制程技術(shù)，贏得更多高性能AI芯片的代工訂單。
03、臺(tái)積電：穩(wěn)扎穩(wěn)打，進(jìn)一步鞏固先進(jìn)制程霸主地位
臺(tái)積電在先進(jìn)制程方面的策略主要是保持技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí)，確保大規(guī)模量產(chǎn)的穩(wěn)定性和良率。
臺(tái)積電總裁魏哲家近期公開表示，其2納米（N2）制程技術(shù)的開發(fā)進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)將于2025年下半年如期量產(chǎn)。值得注意的是，有消息指出，臺(tái)積電N2制程的缺陷密度表現(xiàn)已比肩甚至超越其成熟的5納米家族，遠(yuǎn)優(yōu)于同期7納米和3納米制程。并且N2制程預(yù)計(jì)將采用納米片（Nanosheet）晶體管架構(gòu)，進(jìn)一步提升性能和能效。
臺(tái)積電并未滿足于N2，而是積極布局更先進(jìn)的A16?制程。該制程將采用獨(dú)創(chuàng)的超級(jí)電軌技術(shù)（SuperPowerRail，SPR），這是一種領(lǐng)先的背面供電解決方案，旨在進(jìn)一步提升芯片的性能和功率效率。
臺(tái)積電于2022年率先量產(chǎn)3納米（N3）制程技術(shù)，并持續(xù)提升其良率和產(chǎn)能。目前，N3及其衍生版本N3X（高性能計(jì)算）和N3AE（汽車應(yīng)用）正在積極量產(chǎn)中，其晶圓十八廠是主要的生產(chǎn)基地。
另外臺(tái)積電的財(cái)務(wù)報(bào)告清晰地展現(xiàn)了其在先進(jìn)制程領(lǐng)域的強(qiáng)大競爭力。2024年，7納米及以下先進(jìn)制程的銷售金額占其整體晶圓銷售金額的69%，高于2023年的58%。這一數(shù)據(jù)有力地證明了市場對(duì)臺(tái)積電先進(jìn)制程技術(shù)的強(qiáng)烈需求。
臺(tái)積電深刻認(rèn)識(shí)到高性能計(jì)算（HPC）和人工智能（AI）將是未來半導(dǎo)體市場的主要驅(qū)動(dòng)力。該公司預(yù)測，到2030年，這兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⒄既虬雽?dǎo)體市場的45%，為其先進(jìn)制程業(yè)務(wù)帶來巨大的增長潛力。
AI芯片對(duì)先進(jìn)制程和先進(jìn)封裝能力的需求都非常旺盛。臺(tái)積電在CoWoS等先進(jìn)封裝技術(shù)方面也處于領(lǐng)先地位，并宣布將繼續(xù)調(diào)漲先進(jìn)制程和封裝代工價(jià)格，以反映市場供需關(guān)系和其技術(shù)的稀缺性。
04、結(jié)語
英特爾、三星和臺(tái)積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域的競爭，是一場關(guān)乎未來科技發(fā)展命脈的“三國演義”。英特爾正以其IDM2.0戰(zhàn)略和激進(jìn)的制程路線圖，力圖重返巔峰。三星則憑借其在GAA技術(shù)上的積累和對(duì)2nm制程的執(zhí)著，奮力追趕。而臺(tái)積電則以其穩(wěn)健的技術(shù)演進(jìn)、卓越的良率控制和龐大的客戶生態(tài)，牢牢捍衛(wèi)著其市場領(lǐng)導(dǎo)地位。
在AI、高性能計(jì)算等新興技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，對(duì)更小、更快、更節(jié)能芯片的需求將持續(xù)增長。這場在納米尺度上的技術(shù)競賽，不僅將塑造全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的格局，更將深刻影響著我們未來的智能世界。誰能在下一代制程技術(shù)上率先取得突破，誰就能在未來的科技競爭中占據(jù)更有利的地位。這場“三國演義”的精彩續(xù)集，值得我們持續(xù)關(guān)注。
