台积电、三星和英特尔争夺2纳米芯片

全球领先的半导体公司正在竞相生产所谓的“2纳米”处理器芯片，为下一代智能手机、数据中心和人工智能提供动力。分析师们仍然认为台积电保持其在该领域的全球霸主地位，但三星电子和英特尔已将该行业的下一次飞跃视为缩小差距的机会。

几十年来，芯片制造商一直致力于制造更加紧凑的产品。芯片上的晶体管越小，能耗越低，速度也越高。如今，“2纳米”和“3纳米”等术语被广泛用作每一代新一代芯片的速记，而不是半导体的实际物理尺寸。

任何在下一代先进半导体领域占据技术领先地位的公司都将处于主导地位，该行业去年的全球芯片销售额远超 5000 亿美元。由于对支持生成人工智能服务的数据中心芯片的需求激增，预计这一数字将进一步增长。

据两位直接了解讨论情况的人士透露，在全球处理器市场占据主导地位的台积电已经向苹果和英伟达等一些最大客户展示了其“N2”（即 2 纳米）原型的工艺测试结果。但两名与三星关系密切的人士表示，这家韩国芯片制造商正在提供其最新 2 纳米原型的降价版本，以吸引包括 Nvidia 在内的大牌客户的兴趣。

美国对冲基金 Dalton Investments 分析师 James Lim 表示：“三星认为 2 纳米是游戏规则的改变者。但人们仍然怀疑它能否比台积电更好地执行迁移。”

英特尔也大胆宣称将在明年年底前生产下一代芯片，这可能会使其重新领先于亚洲竞争对手。

台积电表示 N2 芯片将于 2025 年开始量产，通常会首先推出移动版本，苹果是其主要客户。PC 版本以及专为更高功率负载设计的高性能计算芯片将在稍后推出。苹果最新的旗舰智能手机 iPhone 15 Pro 和 Pro Max 于今年 9 月推出，是首批采用台积电全新 3 纳米芯片技术的大众市场消费设备。

随着芯片变得越来越小，从一代或“节点”工艺技术过渡到下一代工艺技术的挑战日益加剧，这增加了台积电失步的可能性。

台积电向《金融时报》表示，其 N2 技术开发“进展顺利，有望在 2025 年实现量产，一旦推出，在密度和能源效率方面将成为业界最先进的半导体技术”。但 Isaiah Research 副总裁 Lucy Chen 指出，迁移到下一个节点的成本正在上升，而性能的改进却已趋于稳定，转向下一代对客户不再那么有吸引力。

专家强调，距离量产还需要两年的时间，初期出现的问题是芯片生产过程中很自然的一部分。根据咨询公司 TrendForce 的数据，三星在全球先进晶圆代工市场的份额为 25%，而台积电的份额为 66%，三星内部人士看到了缩小差距的机会。

三星去年是第一家开始大规模生产 3nm 或“SF3”芯片的公司，也是第一家转向称为“Gate-All-Around”（GAA) 的新型晶体管架构的公司。据两位知情人士透露，美国芯片设计商高通公司计划在其下一代高端智能手机处理器中使用三星的“SF2”芯片。这将标志着高通将其大部分旗舰移动芯片从三星 4 纳米工艺转移到台积电同等工艺之后的命运逆转。

三星表示：“我们已做好准备，到 2025 年实现 SF2 的量产。由于我们是第一个跨越并过渡到 GAA 架构的公司，因此我们希望从 SF3 到 SF2 的进展能够相对顺利。”

分析师警告说，虽然三星是第一家将 3nm 芯片推向市场的公司，但它一直在努力解决“良率”问题，即生产出来的芯片中被认为可以交付给客户的比例。

这家韩国公司坚称其 3 纳米良率有所提高。但据两位接近三星的人士透露，其最简单的 3nm 芯片的良率仅为 60%，远低于客户预期，并且在生产相当于苹果 A17 Pro 或 Nvidia 图形处理单元等更复杂的芯片时，良率可能会进一步下降。

研究公司 SemiAnalysis 的首席分析师迪伦·帕特尔 (Dylan Patel) 表示：“三星试图实现这些巨大的飞跃。他们可以宣称他们想要的一切，但他们仍然没有发布合适的 3 纳米芯片。”

首尔祥明大学系统半导体工程教授 Lee Jong-hwan 补充说，三星还遭受了这样一个事实：其智能手机和芯片设计部门是其代工部门生产的逻辑芯片的潜在客户的激烈竞争对手，三星的结构引起了许多潜在客户对可能的技术或设计泄露的担忧。

与此同时，前市场领导者英特尔正在技术会议上推广其下一代“18A”节点，并向芯片设计公司提供免费测试生产。这家美国公司表示将于 2024 年底开始生产 18A，这可能使其成为第一家转向下一代的芯片制造商。

台积电首席执行官魏哲家似乎并不担心。他在 10 月份表示，根据这家公司的内部评估，其最新的 3 纳米变体（已上市）在功率、性能和密度方面可与英特尔 18A 相媲美。

三星和英特尔都希望从希望减少对台积电依赖的潜在客户中受益，今年7月，美国芯片制造商AMD首席执行官表示，除了台积电提供的制造能力之外，该公司还将“考虑其他制造能力”，因为它追求更大的“灵活性”。

咨询公司 RHCC 首席执行官 Leslie Wu 表示，需要 2 纳米级别技术的主要客户正在寻求将芯片生产分散到多个代工厂，单纯依赖台积电风险太大。但伯恩斯坦亚洲半导体分析师Mark Li）质疑，“台积电在成本、效率和信任方面仍然具有优势。”