2纳米先进制程已近在咫尺！-yb体育app官网

近日，ic设计大厂美满电子（marvell）宣布与台积电的长期合作关系将扩大至2纳米，并开发业界首见针对加速基础设施优化的2纳米半导体生产平台。

目前，行业内最先进的先进制程量产技术是3纳米工艺，由三星电子和台积电制造。随着英特尔拿下asml的首台光刻机并更新最新代工版图，以及rapidus与ibm合作日益密切，目前2纳米先进制程的竞争者以明显扩大为台积电、英特尔、三星、rapidus、marvell五家。据悉，目前上述五家大厂2纳米的问世时间基本都规划在了2025年，同时结构方面都选择了gaa。

marvell：ai需求高涨，跟进2纳米是重中之重

根据新闻稿，marvell已从追随者转变为将先进节点技术导入硅基础设施的领先者。marvell先是实现了5纳米平台的成就，之后跟进发表了几项5纳米设计，并推出了首款基于台积电3纳米制程的硅基础设施产品组合。

marvell开发长sandeep bharathi指出，未来ai工作量需要的性能、功耗、面积和晶体密度将大幅提高。2纳米平台可让marvell提供高度差异化的类比、混合信号和基础硅智财(ip)，构建能够实现ai承诺的加速基础建设。

台积电：2纳米2025年推出，需求高涨还将进一步扩产

台积电于2023年年初量产3纳米工艺，并且该制程已从2023年三季度开始获利，2023年四季度便占据了晶圆收入的15%，并且营收占比还在不断上升。

据trendforce集邦咨询研究表示，预计2024年晶圆代工市场将成长7％，这极大归功于台积电3nm放量，带动台积电市占率进一步上升，预计2024年二季度开始，台积电营收将上升7%。

在2023年四季度业绩说明会上，台积电表示2nm制程（n2）采用纳米片(nanosheet)晶体管结构，预计在2025年量产，将在密度和能源效率上领先业界。n2背面电轨yb体育app官方下载的解决方案将在2025年下半年推出，并于2026年量产，主要应用于hpc领域。

并且，由于目前全球所有ai创新客户对2nm制程的需求高于3nm，几乎所有的ai创新者都与台积电合作2nm制程技术，主要以高性能运算hpc和智能手机两大应用为主，目前2nm只有一家半导体公司不是台积电的客户（行业多猜测是三星）。因此台积电表示2nm将扩产，高雄厂原本是要盖两座2nm晶圆厂，现在考虑要盖第三座2nm晶圆厂。

三星：gaa结构占据先发优势，2nm加速赶超

三星于2022年6月开始量产3纳米工艺，另据行业最新消息，三星已研发出“第二代3纳米”工艺，并将其更名为“2纳米”，该工艺计划将于今年年底前量产。但是业界对此并不买账，多家大厂更为期待真正的2纳米技术的到来。

三星电子在2023三星晶圆代工论坛上公布了2纳米制程的最新路线图。三星电子总裁兼晶圆代工业务负责人崔时荣会上透露，三星将自2025年起首先于移动终端量产2纳米制程芯片，随后在2026年将其用于高性能计算（hpc）产品，并于2027年扩至车用芯片。

不同于台积电在2纳米开始选择gaa，三星从3纳米制程就开始使用gaa结构。所以相对于台积电，三星似乎在新结构方面会更有经验，这也成为三星在2纳米制程中的节点的优势之一。

过去，在2020年三星电子从7纳米制程技术转向5纳米制程技术时，第二代7纳米制程技术就曾经更名为5纳米制程技术。三星电子的7纳米制程技术在2019年成为全球首个使用极紫外光（euv）曝光技术的制程，这使其更加稳定，并让该公司进一步缩小电晶体尺寸，这也是当时第二代7纳米制程更名为5纳米制程的原因。

近日，据行业人士最新消息，三星近日成功抢单台积电。据悉，pfn自2016年以来一直与台积电合作，但是今年，其决定在三星的2纳米节点上生产下一代ai芯片。根据协议，三星将利用其最新的2纳米芯片处理技术用于pfn生产人工智能加速器和其他人工智能芯片。

英特尔：2纳米最早问世，还在追赶更先进制程

根据英特尔之前宣布的计划，公司立志在2024年或2025年赶上并超越台积电。在今年英特尔代工服务（intel foundry services）举办的“direct connect”会议中，其公布了最新的技术发展路径。

据悉，其18a主要产品clearwater forest已完成，并将于2025年投入生产。业界常将英特尔的18a工艺和台积电的n2（2 纳米）、n3p（3纳米级）工艺性能相比较，两家大厂各执一词。

英特尔首席执行官pat gelsinger强调，18a 和 n2都利用gaa晶体管(ribbonfet)，但是1.8 纳米级节点将采用bspnd，一种可优化功率和时钟的背面功率传输技术。台积电则相信其n3p（3纳米级）技术将在功耗、性能和面积（ppa）等方面与英特尔的18a相媲美，而其n2（2纳米级）将在所有方面超越之。

此外，英特尔的20a制造技术计划于2024年推出，将引入ribbonfet环绕栅极晶体管以及背面供电网络（bspdn）两项创新技术，旨在实现更高的性能、更低的功耗和增加的晶体管密度。与此同时，英特尔的18a生产节点旨在进一步完善20a的创新，并在2024年底至2025年初提供进一步的ppa改进。按照英特尔上述制程说法，其2纳米有望最早问世。

值得关注的是，会上英特尔首次公布了14a（1.4nm）以及其演进版本14a-e。intel 14a（1.4nm）工艺是业界首个使用asml high-na euv光刻工具的工艺节点，英特尔也是业内首家获得尖端high-na工具的公司。英特尔预计在2027年前开发出14a。

rapidus：砸钱，弯道超车先进制程

除了上述晶圆代工大厂外，还有一家日本公司rapidus值得关注。今年1月22日，rapidus社长小池淳义在发布会上表示，日本rapidus 2nm芯片厂兴建工程顺利，试产产线将按计划在2025年4月启用。同时，也表示未来考虑兴建第2座、第3座厂房。

去年9月，rapidus在北海道千岁市兴建日本国内首座2nm以下的逻辑芯片工厂“iim-1”，据悉，该工厂将在今年12月完工。资料显示，rapidus成立于2022年8月，由丰田、sony、ntt、nec、软银、denso、nand flash大厂铠侠、三菱ufj等8家日企共同出资设立。

此前，rapidus与ibm签订了合作协议，开发基于ibm 2nm制程技术。ibm早在2021年推出全球首款2纳米制程的芯片，同样ibm的2纳米也使用了gaa结构。这使得rapidus先进制程研发有了技术支撑。

封面图片来源：拍信网