GAA架構帶來技術跨越 臺積電2納米量產(chǎn)獨步全球
關鍵詞: 臺積電 二納米制程 GAA架構 產(chǎn)能 擴產(chǎn) 生成式AI
生成式AI帶動的高速運算需求正在改寫全球半導體版圖,而臺積電二納米制程于第四季量產(chǎn),象征產(chǎn)業(yè)正式跨入GAA電晶體的新世代。二納米不僅意味著能效與算力的再一次躍升,更牽動臺積電大規(guī)模擴產(chǎn)、全球供應鏈升級與設備材料的全面換代。本周三出刊的《先探投資周刊》2383期就帶大家好好來看一下臺積電二納米驅(qū)動的商機。首先,我們要理解臺積電在二納米商業(yè)量產(chǎn)實力遠勝對手,最大轉折關鍵在于,先進制程的戰(zhàn)場已從單純的微影解析度競賽,質(zhì)變?yōu)椤安牧瞎こ谈傎悺薄?/span>
臺積電第四季起二納米即將量產(chǎn),象征全球科技產(chǎn)業(yè)鏈進入全新拐點。這項技術突破不僅象征晶體管架構正式跨入全環(huán)繞閘極(GAA)的新紀元,更意味著AI、高效能運算(HPC)、行動處理器與數(shù)據(jù)中心將全面進入能效更高、算力更強的新時代。
GAA架構帶來技術跨越
二納米的技術核心源于GAA結構,相較于已在FinFET(鰭式場效電晶體)面臨物理極限的三納米世代,GAA采用納米片堆疊方式,讓電流控制更精準,降低漏電,使得在相同功耗下性能可提升十至十五%,或在既定性能下能耗降低二五至三○%。對于生成式AI與大型數(shù)據(jù)中心而言,能效優(yōu)化已成為硬體競逐的主戰(zhàn)場,每一瓦功耗的改善都會轉化為上千臺伺服器與上億美元級的營運成本差異。
因此,在全球生成式AI帶動的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心投資正快速膨脹之下,臺積電先進制程與先進封裝產(chǎn)能已呈現(xiàn)全面滿載,其中,二納米制程預計二五年第四季起開始量產(chǎn),二六年底月產(chǎn)量目標達到十萬片;科技大廠紛紛力爭產(chǎn)能,包括蘋果、英偉達、AMD、高通等大客戶都已排隊等候二納米產(chǎn)能,故目前二納米訂單至二六年已排滿,預計將成為臺積電下一波成長的重要引擎。除二納米外,三納米持續(xù)由蘋果、英偉達、AMD、亞馬遜與英特爾支撐;七納米也因AI加速器與特定HPC應用回補,出現(xiàn)產(chǎn)能利用率回升。
目前臺積電于竹科寶山、高雄楠梓規(guī)劃的七座二納米廠已無法滿足訂單動能。像是日前英偉達執(zhí)行長黃仁勛來臺參訪南科臺積電晶圓十八廠及參與公司運動會,魏哲家也透露黃仁勛是來要更多產(chǎn)能,且魏哲家也提及客戶對先進制程的產(chǎn)能超過預期,因此產(chǎn)能仍遠遠不夠。
鑒于此,近期市場再傳臺積電已與國科會等單位會商,評估在臺灣再追加興建三座二納米廠。據(jù)供應鏈推測,新廠地點鎖定臺南市政府積極推動的“南科特定區(qū)開發(fā)案”,尤其A區(qū)約四○公頃用地,被視為最適合晶圓廠的基地。臺積電大舉擴產(chǎn),使臺灣從新竹、臺中到高雄形成全球最密集、最完整的先進制程集群,規(guī)模之大在全球晶圓代工史上前所未見。
根據(jù)機構法人預估,臺積電明年資本支出預估上看四八○到五○○億美元,可望續(xù)創(chuàng)歷史新高。這樣的大規(guī)模擴產(chǎn),也意味著資本密集度與技術門檻同步推升,法人指出,二納米單座晶圓廠投資金額,已遠高于七納米與五納米世代,不僅需要更高規(guī)格的潔凈室與廠務系統(tǒng),更因?qū)敫邤?shù)值孔徑極紫外光(High-NA EUV)與更復雜的多重圖案化制程等,使得投資比重進一步拉高;且從FinFET轉向GAAFET架構,涉及了基礎電晶體結構的根本改變,需要更復雜的鍵合、更高的晶圓平整度標準。換言之,二納米不只是“多蓋幾座廠”,而是整個制造體系的結構性升級。