截至2025年,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)先進(jìn)制程技術(shù)競(jìng)賽已邁入1.4nm時(shí)代,但是目前的主戰(zhàn)場(chǎng)集中在2納米及以下工藝節(jié)點(diǎn)。主要競(jìng)爭(zhēng)玩家有下方四位,臺(tái)積電、三星、英特爾,以及半路殺出的日本Rapidus,各廠商在技術(shù)推進(jìn)、市場(chǎng)布局和戰(zhàn)略調(diào)整方面均面臨新的變數(shù)和挑戰(zhàn)。
01
1.4納米延期背后:三星先進(jìn)制程的“進(jìn)擊”與“取舍”
三星電子正積極調(diào)整并集中資源沖刺GAA架構(gòu)的2納米工藝,公司目標(biāo)于2025年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。作為第二代GAA(Gate-All-Around)晶體管技術(shù),三星SF2旨在提供更優(yōu)異的性能與能效,據(jù)悉目前該制程良率已達(dá)40%。為此,三星晶圓代工事業(yè)部已在華城S3生產(chǎn)線新增2納米產(chǎn)能(月產(chǎn)7000片),并通過(guò)部分3納米產(chǎn)線升級(jí)加速SF2的生產(chǎn)爬坡。據(jù)悉,三星SF2初期將優(yōu)先服務(wù)于自家的Exynos2600處理器等移動(dòng)芯片,隨后擴(kuò)展至高性能計(jì)算(HPC)和汽車(chē)電子領(lǐng)域。
在3納米(SF3)工藝方面,三星雖于2022年率先量產(chǎn)基于GAA技術(shù),但初期良率表現(xiàn)曾引發(fā)市場(chǎng)疑慮,影響了高端客戶(hù)獲取。進(jìn)入2024年末至2025年,三星官方持續(xù)強(qiáng)調(diào)其SF3E(3納米增強(qiáng)版)及后續(xù)版本良率已顯著改善并趨于穩(wěn)定。公司正積極爭(zhēng)取包括谷歌(Tensor系列)、高通、聯(lián)發(fā)科在內(nèi)的客戶(hù)訂單,旨在提升3納米家族的產(chǎn)能利用率和客戶(hù)多元化。然而,市場(chǎng)對(duì)初期良率的疑慮并未完全消除,部分高端訂單流向仍是焦點(diǎn)。
值得關(guān)注的是,近期三星對(duì)更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)戰(zhàn)略進(jìn)行了調(diào)整。2025年6月,在“SAFEForum2025”上,三星宣布將1.4納米(14A)工藝的量產(chǎn)目標(biāo)推遲至2029年,較原計(jì)劃延后兩年,且1.4納米測(cè)試線建設(shè)亦已暫緩。此舉表明三星在評(píng)估當(dāng)前市場(chǎng)與自身產(chǎn)能/良率優(yōu)化壓力后,采取了更為審慎的策略,可能優(yōu)先集中資源確保2納米節(jié)點(diǎn)的成功。
盡管邏輯先進(jìn)制程代工面臨挑戰(zhàn),三星在高端封裝技術(shù)和存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域保持其強(qiáng)勢(shì)地位。近期,關(guān)于三星在高帶寬內(nèi)存(HBM)的動(dòng)態(tài)頻繁,公司正積極發(fā)展I-Cube(2.5D集成)和FOPLP(扇出型面板級(jí)封裝)等先進(jìn)封裝方案。三星期望通過(guò)提供從晶圓代工到存儲(chǔ)、再到先進(jìn)封裝的“一站式”解決方案,提升對(duì)AI芯片客戶(hù)的吸引力,以此策略性彌補(bǔ)其在代工市場(chǎng)份額上的劣勢(shì)。
02
英特爾IDM2.0的深度較量,先進(jìn)制程的“矛”與“盾”
目前,英特爾在兌現(xiàn)五年四節(jié)點(diǎn)(5N4Y)計(jì)劃上進(jìn)展顯著,關(guān)鍵技術(shù)與節(jié)點(diǎn)量產(chǎn)按部就班。但英特爾的晶圓代工業(yè)務(wù)在商業(yè)化和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中卻面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
20A工藝(2納米級(jí))作為英特爾首個(gè)導(dǎo)入RibbonFET(全環(huán)柵晶體管)和PowerVia(背面供電)技術(shù)的節(jié)點(diǎn),已于2024年末/2025年初達(dá)制造準(zhǔn)備狀態(tài),并為ArrowLakeCPU計(jì)算瓦片開(kāi)始生產(chǎn)爬坡,標(biāo)志著英特爾革新性技術(shù)進(jìn)入實(shí)際生產(chǎn)。
18A工藝(1.8納米級(jí))被視為英特爾沖擊領(lǐng)先地位的決定性節(jié)點(diǎn),目標(biāo)2025年下半年為PantherLake筆記本處理器進(jìn)行生產(chǎn)爬坡。最新市場(chǎng)數(shù)據(jù)顯示,18A良率進(jìn)展顯著,正按計(jì)劃達(dá)大規(guī)模制造要求,相較Intel3可提供25%性能提升或36%功耗降低,同時(shí)密度提高約30%。RibbonFET提供精準(zhǔn)柵極控制,PowerVia則顯著提升晶體管密度并優(yōu)化信號(hào)傳輸,對(duì)AI/HPC芯片至關(guān)重要。
而在外部合作方面,英特爾已確認(rèn)獲得微軟等重要18A工藝訂單,并與聯(lián)華電子(UMC)擴(kuò)大合作,考慮在亞利桑那州工廠生產(chǎn)12納米、14納米、22納米和28納米節(jié)點(diǎn),拓展代工業(yè)務(wù)多節(jié)點(diǎn)布局。此外,英特爾是ASMLHigh-NAEUV光刻機(jī)全球首個(gè)客戶(hù),首臺(tái)設(shè)備已于2023年末運(yùn)抵研發(fā)基地,為18A及未來(lái)節(jié)點(diǎn)提供關(guān)鍵支持。其在FoverosDirect3D封裝和EMIB等先進(jìn)封裝技術(shù)上持續(xù)投入,廣泛應(yīng)用于MeteorLake、ArrowLake等產(chǎn)品,先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)有望2025年下半年貢獻(xiàn)收入,并致力于2030年實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億晶體管系統(tǒng),構(gòu)筑差異化吸引力。
盡管取得了上述進(jìn)展,英特爾首席執(zhí)行官陳立武7月14日在內(nèi)部講話(huà)坦承,英特爾已跌出全球頭部半導(dǎo)體廠商之列,公司面臨嚴(yán)峻技術(shù)和財(cái)務(wù)挑戰(zhàn)。
據(jù)TrendForce集邦咨詢(xún)數(shù)據(jù)顯示,2025年第一季度臺(tái)積電以67.6%份額主導(dǎo),三星7.7%,中芯國(guó)際6.0%,英特爾代工甚至未入前十,凸顯巨大追趕壓力。
路透社報(bào)道稱(chēng),陳立武可能停止向外部銷(xiāo)售Intel18A,轉(zhuǎn)而聚焦14A,盡管其未直接證實(shí),但陳立武強(qiáng)調(diào),目前優(yōu)先確保18A內(nèi)部使用穩(wěn)定。
英特爾下一代14A工藝預(yù)計(jì)2028年量產(chǎn),屆時(shí)將與臺(tái)積電1.4納米工藝同期或更早競(jìng)爭(zhēng),風(fēng)險(xiǎn)猶存。戰(zhàn)略上,英特爾承認(rèn)追趕英偉達(dá)在AI模型訓(xùn)練領(lǐng)域?yàn)闀r(shí)已晚,轉(zhuǎn)而聚焦邊緣人工智能和自主人工智能。此外,英特爾部分未來(lái)產(chǎn)品(如NovaLake-S客戶(hù)端CPU計(jì)算瓦片)已在臺(tái)積電2納米工藝上流片,反映其混合制造策略及短期對(duì)外依賴(lài)。
03
Rapidus:2納米先進(jìn)制程取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展
日本國(guó)家隊(duì)半導(dǎo)體企業(yè)Rapidus其核心目標(biāo)是力爭(zhēng)在2027年實(shí)現(xiàn)2納米芯片的量產(chǎn),這家由日本政府和包括豐田、索尼、NTT等八大公司共同投資的企業(yè),正以高強(qiáng)度投入,試圖在極短時(shí)間內(nèi)縮小與全球領(lǐng)先廠商的技術(shù)差距。
近日,Rapidus宣布其在2納米先進(jìn)制程的推進(jìn)上已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。該公司已成功在其位于北海道千歲市的IIM-1工廠原型化了2納米全環(huán)柵(GAA)晶體管芯片,并完成了首批測(cè)試晶圓的電學(xué)特性測(cè)試,標(biāo)志著其向2納米量產(chǎn)目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步。
Rapidus總裁小池淳義(AtsuyoshiKoike)透露,這項(xiàng)進(jìn)展得益于極紫外(EUV)光刻設(shè)備的迅速安裝和啟用。據(jù)悉,Rapidus于2024年12月接收了其首臺(tái)EUV光刻機(jī),并在約三個(gè)月后的2025年4月1日便成功完成了EUV曝光。公司計(jì)劃在其先進(jìn)芯片工廠總共安裝10臺(tái)EUV設(shè)備,以支持2027年的大規(guī)模量產(chǎn)目標(biāo)。此外,Rapidus還與西門(mén)子、Cadence、QuestGlobal等設(shè)計(jì)工具和工程服務(wù)公司建立了戰(zhàn)略合作,共同開(kāi)發(fā)2納米解決方案,并計(jì)劃在2025財(cái)年結(jié)束前向客戶(hù)交付工藝設(shè)計(jì)套件(PDK),以便客戶(hù)開(kāi)始設(shè)計(jì)相關(guān)芯片。
據(jù)悉,Rapidus的戰(zhàn)略定位并非與臺(tái)積電、三星等巨頭進(jìn)行全面的大批量標(biāo)準(zhǔn)化芯片代工競(jìng)爭(zhēng)。相反,公司計(jì)劃專(zhuān)注于高附加值、小批量、多品種的定制化半導(dǎo)體。Rapidus董事長(zhǎng)東哲郎曾指出,未來(lái)的半導(dǎo)體市場(chǎng)將從通用型芯片轉(zhuǎn)向針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化設(shè)計(jì)的專(zhuān)用芯片,尤其在機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療以及生成式AI等領(lǐng)域
04
臺(tái)積電:先進(jìn)制程領(lǐng)跑,全球版圖再擴(kuò)張
臺(tái)積電在先進(jìn)制程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位持續(xù)鞏固,體現(xiàn)在各工藝節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)健推進(jìn)與下一代技術(shù)的超前部署上。
2025年第二季度財(cái)報(bào)顯示,臺(tái)積電營(yíng)收達(dá)300.7億美元,同比大增44.4%。其中,7納米及以下先進(jìn)工藝營(yíng)收占比高達(dá)74%,凸顯技術(shù)主導(dǎo)力。具體而言,3納米制程貢獻(xiàn)了24%的晶圓銷(xiāo)售額,5納米制程占36%,7納米制程則占14%,主要得益于AI及高性能計(jì)算(HPC)需求的持續(xù)強(qiáng)勁。
2納米(N2)工藝正按計(jì)劃于2025年下半年量產(chǎn)。臺(tái)積電總裁魏哲家指出,盡管N2尚未貢獻(xiàn)營(yíng)收,但受惠于智能手機(jī)和HPC應(yīng)用驅(qū)動(dòng),N2前兩年的新開(kāi)案數(shù)量預(yù)計(jì)將高于3/5納米前兩年的總和。行業(yè)消息進(jìn)一步顯示,面對(duì)2納米供應(yīng)嚴(yán)重吃緊,臺(tái)積電正大幅擴(kuò)產(chǎn),目標(biāo)將2納米月產(chǎn)能由今年底的4萬(wàn)片大增1.5倍至2026年的10萬(wàn)片,并有望在2027年再翻一倍至20萬(wàn)片。業(yè)界推估,最快2027年,2納米有望成為臺(tái)積電7納米以下先進(jìn)制程中,產(chǎn)能規(guī)模最大的節(jié)點(diǎn)。另外,為進(jìn)一步提升性能和功耗,臺(tái)積電計(jì)劃推出N2系列延伸版N2P,預(yù)計(jì)2026年下半年量產(chǎn)。
臺(tái)積電的A16(1.6納米)工藝,其中的“A”代表“埃米”(Angstrom),標(biāo)志著公司進(jìn)入晶體管微縮的新時(shí)代,側(cè)重于系統(tǒng)級(jí)性能優(yōu)化。A16的核心創(chuàng)新在于引入SuperPowerRail(SPR)背面供電技術(shù)。SPR尤其適用于需要高電流密度和高效能傳輸?shù)腁I加速器和高性能計(jì)算(HPC)芯片,能顯著降低IR壓降(電壓下降)并提升電源效率。A16工藝計(jì)劃于2026年下半年量產(chǎn),相較于N2P,A16有望在相同功耗下提升8%-10%的速度,或在相同速度下降低15%-20%的功耗,同時(shí)邏輯密度增加7%-10%。
A14(1.4納米級(jí))則是臺(tái)積電規(guī)劃的下一代先進(jìn)邏輯制程技術(shù),也是埃米時(shí)代的進(jìn)一步演進(jìn)。該工藝將在A16的基礎(chǔ)上,繼續(xù)通過(guò)創(chuàng)新提供更快的計(jì)算速度和更高的能效,旨在推動(dòng)人工智能轉(zhuǎn)型。據(jù)魏哲家透露,A14目前開(kāi)發(fā)進(jìn)度良好,零組件性能和良率改善均達(dá)到或超前計(jì)劃,預(yù)計(jì)2028年量產(chǎn)。與N2制程相比,A14有望在相同功耗下,提升達(dá)15%的速度;或在相同速度下,降低達(dá)30%的功率,同時(shí)邏輯密度增加超過(guò)20%。A14將鞏固臺(tái)積電在最尖端計(jì)算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
在產(chǎn)能布局上,臺(tái)積電積極擴(kuò)展其全球制造版圖。魏哲家透露,未來(lái)幾年內(nèi)臺(tái)積電將在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)建設(shè)11座晶圓廠與4座先進(jìn)封裝廠,并于新竹與高雄兩地展開(kāi)2納米布局,強(qiáng)化本土根基。
美國(guó)建廠方面,臺(tái)積電在亞利桑那州規(guī)劃建設(shè)6座先進(jìn)晶圓廠、2座先進(jìn)封裝廠和1個(gè)研發(fā)中心,總資本支出預(yù)計(jì)將超過(guò)1650億美元。目前,第一座晶圓廠已開(kāi)始生產(chǎn)4納米芯片;第二座3納米晶圓廠已完成建設(shè),為配合客戶(hù)需求正加速建廠,量產(chǎn)時(shí)程有望提前幾個(gè)季度;采用2納米和A16技術(shù)的第三座晶圓廠也已開(kāi)始建設(shè)。魏哲家進(jìn)一步指出,第四座晶圓廠預(yù)計(jì)采用N2和A16制程;第五與第六座晶圓廠將采用更先進(jìn)制程,建設(shè)進(jìn)度將依據(jù)市場(chǎng)需求而定。而在日本,熊本一期工廠已投產(chǎn),二期也在建設(shè)中,計(jì)劃投資200億美元。
面對(duì)AI芯片對(duì)異構(gòu)集成和高帶寬的迫切需求,臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)已成為其保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。
臺(tái)積電的3DFabric?平臺(tái),包含CoWoS?、InFO和SoIC?等前端及后端技術(shù),提供從晶圓級(jí)到系統(tǒng)級(jí)封裝的完整解決方案。在AI芯片領(lǐng)域,CoWoS技術(shù)需求激增,臺(tái)積電正顯著擴(kuò)大其CoWoS產(chǎn)能,預(yù)計(jì)2026年先進(jìn)封裝產(chǎn)能將翻倍。CoWoS-S型封裝已被英偉達(dá)等主要AI芯片客戶(hù)廣泛采用,未來(lái)還將向CoWoS-L型過(guò)渡,以支持更復(fù)雜的AI芯片設(shè)計(jì)。SoIC?(芯粒堆疊)技術(shù)也已進(jìn)入第二年量產(chǎn),進(jìn)一步提升AI芯片集成度和性能。
05
光刻機(jī)戰(zhàn)略分歧:先進(jìn)制程主要競(jìng)爭(zhēng)者在高端光刻機(jī)策略上的異同
在最尖端光刻技術(shù)應(yīng)用上,晶圓代工龍頭臺(tái)積電、英特爾、三星,以及新入局的日本Rapidus展現(xiàn)出各具特色的戰(zhàn)略選擇。盡管臺(tái)積電已大規(guī)模部署并依靠ASML現(xiàn)有的低數(shù)值孔徑(Low-NA)EUV光刻機(jī)生產(chǎn)3納米和2納米等先進(jìn)制程芯片,并占據(jù)全球EUV設(shè)備的主導(dǎo)地位,但面對(duì)ASML最新、性能更強(qiáng)但同時(shí)造價(jià)高達(dá)3.7億至4億美元一臺(tái)的高數(shù)值孔徑(High-NA)EUV光刻機(jī),各方態(tài)度不一。
High-NAEUV光刻機(jī)(型號(hào)如EXE:5000/EXE:5200)憑借其0.55的更高數(shù)值孔徑,理論上能夠刻畫(huà)出更為精細(xì)的電路圖案,實(shí)現(xiàn)更高的晶體管密度,代表著半導(dǎo)體制造技術(shù)的未來(lái)演進(jìn)方向。然而,單臺(tái)設(shè)備高昂的成本及其在現(xiàn)有大規(guī)模生產(chǎn)流程中集成的復(fù)雜性與不確定性,無(wú)疑將對(duì)未來(lái)芯片的制造成本和量產(chǎn)穩(wěn)定性構(gòu)成顯著挑戰(zhàn)。
英特爾作為ASMLHigh-NAEUV的全球首個(gè)客戶(hù),已于2023年底/2024年初率先接收并開(kāi)始部署該設(shè)備。英特爾將High-NAEUV視為其在14A及未來(lái)更先進(jìn)節(jié)點(diǎn)研發(fā)中的關(guān)鍵工具,寄望以此加速其制程技術(shù)的追趕步伐,并重奪行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位,顯示其激進(jìn)的重返領(lǐng)先戰(zhàn)略。
作為另一大晶圓代工巨頭,三星亦被報(bào)道已訂購(gòu)High-NAEUV光刻機(jī),但其部署節(jié)奏可能相對(duì)審慎,有望將其High-NAEUV應(yīng)用于其1.4納米(14A)甚至更靠后的節(jié)點(diǎn),以確保技術(shù)成熟度和成本效益。
此外,由日本主要科技企業(yè)和政府共同支持的新公司Rapidus,目標(biāo)是在2027年前實(shí)現(xiàn)2納米芯片的量產(chǎn),為此已明確表示將采購(gòu)High-NAEUV設(shè)備,以期跳躍式發(fā)展,迅速縮小與行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的技術(shù)差距。
臺(tái)積電對(duì)此持更為審慎的評(píng)估態(tài)度。臺(tái)積電高級(jí)副總裁張曉強(qiáng)(KevinZhang)曾明確表示,公司正在深入評(píng)估High-NAEUV應(yīng)用于未來(lái)制程節(jié)點(diǎn)的成本效益和可擴(kuò)展性。他指出,對(duì)于臺(tái)積電的A16甚至A14工藝,目前并沒(méi)有“迫切”大規(guī)模導(dǎo)入High-NAEUV設(shè)備的需求。
臺(tái)積電深信,通過(guò)持續(xù)精進(jìn)現(xiàn)有技術(shù),公司仍能達(dá)到未來(lái)制程節(jié)點(diǎn)所需的性能和密度目標(biāo)。首先,極致優(yōu)化現(xiàn)有Low-NAEUV技術(shù)是其重要方向。臺(tái)積電致力于通過(guò)不斷提升現(xiàn)有0.33數(shù)值孔徑EUV設(shè)備的生產(chǎn)效率、精度和良率,最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有投資潛能,從而最大化投資回報(bào)并有效延展其技術(shù)生命周期。
其次,臺(tái)積電更側(cè)重于融合顛覆性工藝創(chuàng)新,而非僅僅依賴(lài)光刻設(shè)備的更新迭代。一個(gè)顯著的例證便是在A16工藝中引入的背面供電(SuperPowerRail)技術(shù)。這項(xiàng)創(chuàng)新通過(guò)優(yōu)化芯片內(nèi)部的電源傳輸路徑,有效提升了晶體管密度和電源效率,從而在不完全依賴(lài)下一代光刻技術(shù)的前提下,實(shí)現(xiàn)了顯著的性能和功耗優(yōu)勢(shì)。
另外,臺(tái)積電奉行嚴(yán)格控制良率與風(fēng)險(xiǎn)的策略。該公司秉持其一貫的穩(wěn)健作風(fēng),避免在成熟度不足、風(fēng)險(xiǎn)邊界較高的新技術(shù)大規(guī)模導(dǎo)入中盲目冒進(jìn)。High-NAEUV作為一項(xiàng)全新且高度復(fù)雜的設(shè)備,其大規(guī)模集成需要大量的驗(yàn)證和調(diào)試時(shí)間,可能顯著延長(zhǎng)良率爬坡期并增加成本。臺(tái)積電似乎更推崇通過(guò)“先求穩(wěn)、再求快”的策略,旨在縮短風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)周期,確保快速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和穩(wěn)定的市場(chǎng)交付,從而維護(hù)其在全球晶圓代工領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
盡管當(dāng)前臺(tái)積電不急于大規(guī)模采用High-NAEUV,但這并不意味著其完全排除未來(lái)使用的可能性。臺(tái)積電可能會(huì)在High-NA技術(shù)更為成熟、成本效益更優(yōu),或其現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)極高密度需求時(shí),再考慮將其導(dǎo)入更遠(yuǎn)期的制程節(jié)點(diǎn)。
親密關(guān)系修復(fù):不健康關(guān)系的認(rèn)識(shí)與管理
親密關(guān)系沖突修復(fù)指南
親密關(guān)系修復(fù):不解決問(wèn)題就復(fù)合,其實(shí)是無(wú)效復(fù)合