1nm芯片新進展，晶圓代工先進制程競賽日益激烈！

AI、高性能計算等新技術(shù)持續(xù)驅(qū)動下，晶圓代工先進制程重要性不斷凸顯。當(dāng)前3nm制程芯片已經(jīng)進入消費級市場，晶圓代工廠商正持續(xù)發(fā)力2nm芯片，近期市場又傳出1nm芯片的新進展，晶圓代工先進制程競賽可謂愈演愈烈。

目前，臺積電、三星、Rapidus等晶圓代工廠商正積極推動2nm芯片的量產(chǎn)。

臺積電2nm工藝計劃2025年進入量產(chǎn)階段。臺積電介紹，公司將在2nm制程節(jié)點首度使用GAAFET晶體管，相較于N3E ，該工藝在相同功耗下，速度最快將可增加至15% ；在相同速度下，功耗最多可降低30% ，同時芯片密度增加大于15% 。

三星方面同樣計劃2025年底前推出2nm制程，今年10月媒體報道三星電子旗下晶圓代工事業(yè)Samsung Foundry 透露，已開始跟大型芯片客戶接洽，準備提供2nm等制程的服務(wù)。晶圓代工客戶大約需要3年才能做出最終購買決定。三星正在跟大客戶接洽，可能在未來幾年展現(xiàn)成果。

Rapidus則計劃2nm芯片將于2025年開始試產(chǎn)，2027年大規(guī)模量產(chǎn)。為推動2nm芯片如期生產(chǎn)，Rapidus也在積極尋求外力幫助。9月媒體報道ASML將在2024年于日本北海道新設(shè)技術(shù)支持據(jù)點，并派遣約50名工程師至Rapidus興建中的2nm芯片工廠內(nèi)的試產(chǎn)產(chǎn)線設(shè)置EUV光刻機設(shè)備，對工廠啟用、維修檢查提供協(xié)助。

2nm之后，晶圓代工廠商關(guān)注焦點將是1nm級別芯片，按照晶圓代工廠商的規(guī)劃，2027年至2030年，業(yè)界有望看到1nm級別芯片量產(chǎn)。

日媒近期消息顯示，日本芯片制造商Rapidus、東京大學(xué)將和法國機構(gòu)Leti攜手研發(fā)1nm等級芯片設(shè)計的基礎(chǔ)技術(shù)，計劃于2024年正式展開人才交流、技術(shù)共享，旨在建構(gòu)提升自動駕駛、人工智能（AI）性能所不可或缺的1nm芯片產(chǎn)品供應(yīng)體制。

據(jù)悉，Rapidus、東大等日本國立大學(xué)以及理化學(xué)研究所參與的研究機構(gòu)「最先進半導(dǎo)體技術(shù)中心（LSTC）」和Leti已在10月簽訂考慮合作的備忘錄。LSTC和Leti的目標是確立1.4nm-1nm芯片研發(fā)所必要的基礎(chǔ)技術(shù)。

在2nm芯片的量產(chǎn)上，Rapidus正和美國IBM、比利時半導(dǎo)體研發(fā)機構(gòu)imec合作，同時Rapidus也考慮在1nm等級產(chǎn)品上和IBM進行合作。預(yù)計在2030年代以后普及的1nm產(chǎn)品運算性能將較2nm提高1-2成。

除了Rapidus外，臺積電、三星同樣也瞄準1nm芯片的開發(fā)。臺積電此前規(guī)劃在臺灣地區(qū)興建1.4nm制程的晶圓廠，原預(yù)定2026年開始建廠，規(guī)劃在2027-2028年之間進入量產(chǎn)。不過，今年10月臺積電宣布放棄原本的選址地，需要另覓土地建廠，業(yè)界認為，臺積電1.4nm芯片量產(chǎn)時間或?qū)⒂兴雍蟆?/p>

三星計劃2027年底前推出1.4nm制程，近期三星電子旗下的代工部門Samsung Foundry副總裁Jeong Gi-Tae透露，三星即將推出 SF1.4（1.4 nm）工藝，納米片（nanosheets）的數(shù)量從3個增加到4個，有望明顯改善性能和功耗。據(jù)悉，每個晶體管增加納米片數(shù)量，可以增強驅(qū)動電流，從而提高性能。同時，更多的納米片可以更好地控制電流，這有助于減少漏電流，從而降低功耗。