台积电3nm，太猛了

市场近期盛传三星将押注资源发展2纳米，预计最快明年于美国德州厂率先导入2纳米制程，企图弯道超车台积电。半导体业界透露，三星目前以GAAFET打造之3纳米，约为目前竞争对手4奈米FinFET水准，研判2纳米效能恐怕不如台积电最后也是最强一代之3奈米FinFET。尤其台积电再针对3纳米发展更多家族成员，包括N3X、N3C、N3A等应用，未来仍会是主流客户之首选。

盘点目前智能手机旗舰芯片，皆使用台积电第二代3纳米（N3E），仅有三星Exynos 2500为自家3纳米GAAFET；各家业者今年预计迭代进入第三代3纳米（N3P），据供应链透露，台积电去年底N3P已进入量产阶段，估今年整体产能将成长超过6成。

供应链表示，包括再生晶圆、钻石碟、特用化学品用量显著提升。

三星积极追赶，2纳米制程预计最快将于今年底量产，并计划明年首季率先在美国德州Taylor厂导入2纳米；看似弯道超车台积电2纳米落地美国时间，不过半导体业者指出，台积电严守最先进制程于台湾发展，未来在海外厂会以台湾母厂（Mother Fab）为目标。

IC设计业者透露，在整体晶片表现上，台积电制程仍能达到更佳效果，如同样以Arm Cortex-X925超大核心设计之天玑9400，频率可达3.62GHz，优于Exynos 2500 3.3GHz之表现，在发表时间也领先约3季，三星代工明显已无法满足国际晶片大厂最先进之需求。

供应链透露，为满足客户美国制造需求，台积电亚利桑那州二厂进入加速阶段，预计明年第三季进行机台Move-in，未来也将携手台湾供应链大打国际杯，推动整体产业升级。

今年五月，台积电副总经理张宗生在技术论坛上表示，随着全球AI应用与高效能运算（HPC）需求快速扩张，台积电持续加快制程升级与全球建厂脚步，今年预计新增9座厂区，包括8座晶圆厂与1座先进封装厂，3纳米今年产能将大幅提升，成长有望超过6成。

张宗生指出，目前3纳米家族制程已进入第三年量产，包括N3E、N3P、N3X多样技术版本，能满足客户多样化产品需求，预期2025年3奈米整体产能将成长超过60％。他也提到，尽管3纳米制程复杂度高于前代，但良率表现仍维持与5纳米相当水准，甚至已具备车用芯片的品质要求，且相关产品今年已开始出货。

2纳米技术则采用新一代纳米片晶体管架构，制程更为精细，但初期良率已超越预期。台积表示，将于2025年下半年大规模量产，并在台湾新竹与高雄建置专属产线。

随着AI芯片规模持续扩大，张宗生强调，其AI晶片出货量自2021年至2025年预估将成长12倍，大面积芯片出货量也将成长8倍。为应对爆发式需求，台积正积极扩充全球产能，2025年预计将新增9座厂区，包括8座晶圆厂与1座先进封装厂。

全球制造方面，张宗生指出，美国亚利桑那州厂区已于2024年底量产4纳米制程，日本熊本厂也于今年初加入生产行列，良率表现与台湾接近。此外，德国德勒斯登的特殊制程厂正加速建置，配合欧洲伙伴打造韧性供应链。

封装领域方面，张宗生表示，台积电3D Fabric平台整合SYC与COAS技术，在复杂性大幅提升的同时仍维持高良率表现。自2022年至2026年，SYC与COAS产能分别成长逾100%与80%。位于台中、嘉义、竹南与龙潭的新封装厂将支援大量AI与HPC应用需求，并规划设立海外封装基地。

同时，台积电也大幅导入AI与大数据强化自动化制程管理，透过早期异常侦测、智能排程与制程参数优化，有效缩短生产周期逾三成，机台效能与初期良率更趋近模厂水准。

文章来源：半导体行业观察