台积电、三星、英特尔2nm战局

据悉，台积电计划自2025年1月起调整3nm、5nm先进制程及CoWoS封装工艺价格。3nm、5nm先进制程订单涨价3%-8%，AI高性能计算产品订单涨幅或达8%-10%，CoWoS先进封装服务涨价10%-20%。

先进制程一直是半导体人比较关注的话题。在晶圆代工市场中，目前持续推进7nm以下先进制程的大厂，全球仅剩下台积电、三星与英特尔等少数厂商。

本文着重梳理一下当下全球3nm的产能情况，以及以台积电为代表的三家巨头在2nm以下制程技术的布局。

全球3nm的产能情况

一往无前的台积电

2024年四季度，台积电3nm的营业收入占比已达到26%，且过去四个季度，3nm的营业收入呈现逐季快速增长的态势。

图源：台积电公告

台积电的3nm制程主要产能集中在中国台湾省南部科学园区晶圆十八厂。

晶圆十八厂为3nm、5nm厂区，近年因应客户需求，陆续将5nm产能转换至3nm。随着晶圆十八厂 P8厂区于2024年下半年加入投产及客户强劲需求加持下，2025年的3nm营收有望超越5nm。

近期供应链消息指出，台积电晶圆十八厂 P9厂区CUP（Central Utility Plant）新建工程已准备进行，通常做为Fab晶圆制造及无尘室的前期准备工程，为扩充3nm产能做准备。供应链认为，Fab栋最快会在2025年第二季动工。

另外，台积电在美国亚利桑那州第一座晶圆厂已于2024年第四季度进入大规模生产阶段。该工厂采用4nm制程技术，目前良率与台湾地区的晶圆厂相当，预计2026年第一季月产量将达3万片左右。亚利桑那州的第二座和第三座晶圆厂的建设计划也在顺利推进。未来这些晶圆厂将根据客户需求采用更先进的技术，如3nm、2nm和A16等。其中，第二座晶圆厂的厂房建设基本完成，现在开始安装设备等，预计在2026年下半年开始搬入生产设备。台积电董事长魏哲家于法说会表示，计划很快启动第三座晶圆厂的建设。

而台积电在日本和德国的晶圆厂项目主要集中在其他制程，尚未涉及3nm及更先进制程。

值得一提的是，摩根士丹利在2024年9月的报告中预测，在强劲的AI芯片需求情况下，预计到2025年，台积电将其3nm产能从2024年的9万片提升到12万片；到2026年，台积电的3nm产能有望进一步提升至每月14万片，其中2万片将分配给美国工厂；且进一步将2nm制程提升到每月8万片，提供给苹果iPhone的采用。

三星、英特尔的别样风景

根据三星官网信息，三星的先进制程主要分布在韩国华城工厂、京畿道平泽工厂，以及美国泰勒工厂。

图源：三星官网

华城工厂是三星重要的先进制程生产基地之一，支持从3nm到10nm的工艺节点，产能情况未知。不过根据Businesskorea在2024年10月的报道，华城工厂的S3生产线在2025年底将全部转化为2nm生产线。

根据公开信息显示，平泽P2和P3晶圆厂主要生产4-7nm的芯片。早在2022年，三星曾表示，在华城工厂开始生产3nm芯片后，会将3nm的生产扩展至平泽较新的工厂。但三星的3nm工艺一直被良品率问题所困扰，后续在平泽的3nm生产情况，笔者未找到相关信息。

此外，平泽P4晶圆厂原本计划兼顾NAND闪存、晶圆代工和DRAM生产，但由于代工订单不足，三星调整了设备安装计划，优先转向生产高带宽内存（HBM）等存储芯片。

而三星位于美国泰勒的新晶圆厂设备引入推迟到2026年后，主要由于先进制程良率不佳、客户获取困难等原因。

关于英特尔3nm产能，没有太多披露数据。英特尔2024年年报披露，Intel 3（3nm级制程技术）在2024年已经在美国俄勒冈州进行大批量生产，2025年大批量生产会转移到欧洲爱尔兰工厂，英特尔的Xeon 6可扩展数据中心处理器基于该技术。

不过此前另有消息称，英特尔采用台积电定制的3nm工艺技术来制造其Lunar Lake和Arrow Lake计算核心，预计产量将在2025年初增加。

2nm战局如何？

2025年对于台积电、三星和英特尔这三大玩家来说，2nm制程都进入了试产准备期，新一轮先进制程市场争夺战一触即发。

台积电N2，2025年下半年量产

“我们除了继续在台南科学园区扩大3nm产能，还会在新竹和高雄科学园区为2nm晶圆厂的多阶段建设做准备，以满足客户强劲的结构性需求。”台积电董事长魏哲家在法说会上表示：“预计在2nm技术推出的前两年，新流片数量将高于3nm和5nm技术在前两年，这得益于智能手机和高性能计算应用的推动，台积电第一代GAAFET N2按计划将于2025年下半年实现量产，爬坡进度与N3类似。与N3E相比，N2将实现全节点的性能和功耗优势，在相同功耗下速度提升10-15%，或者在相同速度下功耗降低25%-30%，芯片密度提高超过15%。基于持续改进的策略，我们还推出了N2P作为N2技术家族的延伸。N2P在N2的基础上进一步提升了性能和功耗表现。N2P将同时支持智能手机和高性能计算应用，计划于2026年下半年实现量产。”

此外，魏哲家还介绍了台积电的具备超级电源轨（Super Power Rail，SPR）技术的A16独立产品。其SPR是一种创新的、行业领先的背面供电解决方案，首次在行业内采用全新的背面金属方案，在保持栅极密度和器件宽度灵活性的同时，实现产品效益最大化。

与N2P相比，A16在相同功耗下速度可进一步提升8-10%，在相同速度下功耗可降低15-20%，芯片密度还能额外提高7-10%。A16最适合具有复杂信号路由和密集供电网络的特定高性能计算产品，计划于2026 年下半年实现量产。

N2、N2P、A16 及其衍生技术将进一步巩固我们的技术领先地位，使台积电能够把握未来的增长机遇。

三星努力追赶

根据Businesskorea在2024年10月的报道，三星晶圆代工厂正加速建立2nm制程的量产设施，计划2025年第一季度在华城工厂的S3生产线设立每月0.7万片晶圆产能的2nm生产线，2025年年底华城工厂S3剩余的3nm生产线将全部转换为2nm生产线。

Businesskorea报道还显示三星将在2025年第二季度在平泽P2晶圆厂的S5安装一条1.4nm制程的生产线，月产能0.2-0.3万片晶圆。

目前，三星想要和台积电在3nm制程工艺上一争高下，面临的挑战还不小。三星在华城工厂和平泽P2工厂的举措，旨在2025年实现2nm制程的大规模生产，并在2027年前实现1.4nm制程，以努力追赶竞争对手台积电。

三星的2nm工艺以SF2为基础，通过后续不同节点的开发和优化，如SF2P、SF2Z、SF2A 和SF2X等，分别满足不同市场领域对芯片性能、功耗、面积等方面的特定需求。

由于台积电预计在2025年下半年开启2nm芯片的量产，这将吸引苹果、英伟达和高通等主要客户的进一步关注。但值得关注的是，由于2nm产能有限，部分客户或许会考虑转单至三星，这无疑将对竞争格局产生影响。

Intel 18A，2025年量产

2024年9月5日，英特尔宣布不再计划在即将面向消费市场的Arrow Lake处理器中使用自己的“Intel 20A”工艺节点，将把资源从开发Intel 20A（2nm）转移到较小的Intel 18A（1.8nm）节点。还表示，目前正在使用“外部合作伙伴”来制造Arrow Lake所有芯片组件，报道猜测外部合作伙伴很可能是芯片制造商台积电。

Intel 18A是英特尔的下一代前沿工艺技术，节点采用环绕式栅极晶体管（RibbonFET）和背面供电（PowerVia）技术。RibbonFET旨在实现更快的晶体管开关速度，同时实现与多个鳍片相同的驱动电流，但占用空间更小；PowerVia是其独特的行业首创的背面供电技术，旨在通过消除晶圆正面的电源布线需求来优化信号传输。

根据英特尔年报显示，Intel 18A提供给外部代工客户，预计将于2025年开始大规模生产Panther Lake，这是英特尔新客户端产品系列，也是Intel 18A工艺的首批处理器。

根据之前英特尔披露的信息显示，英特尔计划Intel 18A之后的Intel 14A导入High-NA EUV光刻机，与Intel 18A制程技术相较，Intel 14A制程技术的晶体管密度将会提升20%，能效提升15%。相比竞争对手，英特尔在 High-NA EUV 经验方面至少拥有一年的领先优势。