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2nm芯片量产落地!台积电悄悄「掀桌」,三星英特尔慌了

2nm芯片量产落地!台积电悄悄「掀桌」,三星英特尔慌了 新智元
2026-01-02
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台积电2nm制程正式量产,开启GAA纳米片晶体管新时代

【导读】

台积电2nm(N2)技术已按计划于2025年第四季度投入量产,标志着全球半导体正式迈入2nm时代,环栅(GAA)纳米片晶体管技术首次实现大规模商用。

N2工艺核心优势:性能提升与功耗降低双突破

台积电N2采用第一代纳米片晶体管(nanosheet transistor)技术,相较当前主流的N3E工艺,在相同功耗下性能提升10%–15%,在相同速度下功耗降低25%–30%。

  • 性能方面:单位面积晶体管密度提升约20%(N2P版本),支持更复杂逻辑设计与更高集成度;
  • 功耗控制:通过GAA结构实现栅极四面环绕通道,显著改善静电控制,大幅减少漏电;
  • 供电优化:引入超高性能金属-绝缘体-金属(SHPMIM)电容器,电容密度提升超2倍,Rs/Rc降低约50%,增强功率稳定性与能效。

技术演进:从FinFET到GAA纳米片的物理跨越

过去十年,芯片制造依赖鳍式场效应晶体管(FinFET),但当制程逼近3nm,鳍结构变薄导致漏电加剧,功耗与性能平衡难以为继。

N2工艺采用环栅(Gate-All-Around, GAA)纳米片晶体管,以水平堆叠的纳米片替代竖立鳍片,栅极实现360度全包围控制,从结构根源上解决漏电问题,并提升晶体管密度与开关精度。

量产布局:双基地并行,覆盖手机与AI/HPC双赛道

台积电将N2量产基地设于高雄晶圆二十二厂(Fab 22)及新竹晶圆二十厂(Fab 20),两座全新产线同步扩产,体现其“双线作战”战略。

一方面承接苹果下一代iPhone与Mac芯片等高端移动终端需求;另一方面服务英伟达、AMD等客户的AI加速器与高性能计算(HPC)芯片,对良率与工艺稳定性提出极高要求。

台积电CEO魏哲家表示:“N2进展顺利,已于本季度进入量产,良率良好;预计2026年将在智能手机与HPC/AI双重驱动下加速产能爬坡。”

技术路线图:N2P与A16接力,夯实后摩尔时代根基

N2P作为N2家族延伸,将在2026年下半年量产,进一步优化性能与功耗表现;A16则面向AI/HPC专用,采用超级电轨(Super Power Rail)背面供电技术,同样计划于2026年下半年起量产。

从N2的架构革命,到N2P的持续精进,再到A16的供电革新,台积电已完成GAA世代的完整技术闭环,为消费电子、人工智能、云计算等关键产业提供下一代算力底座。

全球竞争格局:台积电量产落地,三星与英特尔同步推进GAA路线

三星已于2022年6月在全球率先实现3nm GAA工艺量产,成为首家商用GAA技术的晶圆代工厂。

英特尔正于Intel 18A节点导入RibbonFET(GAA晶体管)与PowerVia(背面供电)技术,该节点已于2025年进入早期生产阶段,并于2025年10月公开展示基于18A的Panther Lake客户端处理器晶圆。

【声明】内容源于网络
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