2nm晶片性價比遭質疑,台積電引領的摩爾定律還能走多遠?
更新于:2025-03-27 17:23:29

隨著科技的不斷進步,全球半導體行業正步入一個全新的發展階段。今年,全球三大頂級晶圓製造商——台積電、三星以及英特爾,均計劃在2納米(nm)工藝技術上取得突破。

台積電預計,到今年年底將具備5萬片2nm晶圓的產能。與此同時,三星也宣佈,其下一代旗艦晶元Exynos2600將採用2nm工藝。英特爾也不甘落後,表示將在其旗艦產品中引入18A工藝,即2nm級別。

然而,對於未來的半導體工藝發展路徑,業界出現了分歧。台積電明確表示將繼續探索2nm以下的工藝,而三星則計劃暫停2027年推出的1.4nm工藝。至於英特爾,由於最近更換了CEO陳立武,其未來計劃尚不明朗。

值得注意的是,高級半導體製造設備供應商ASML持有樂觀態度,認為摩爾定律仍然有效,並預測未來工藝將持續發展至2039年,甚至達到0.2nm的驚人水準。

然而,儘管摩爾定律持續有效,但業界普遍認為,當工藝達到3nm時,繼續推進的性價比已經不高。2nm工藝同樣面臨這樣的質疑,業界開始探討其他可能的發展方向,如光電晶片和碳基晶片等。

這些新興技術被認為可能取代傳統的矽基晶元和光刻技術,因為它們能夠提供更高的性價比。目前,設計一顆3nm晶片的成本高達5億美元,而建設一條3nm生產線則需要超過150億美元的投資。

與5nm晶片相比,3nm芯片的性能提升不到20%,但成本卻增加了30%-40%。而2nm晶片相較於3nm,性能提升也僅在10%-15%之間,成本再次攀升30%-40%。這意味著,從5nm到2nm,性能提升約30%,但成本卻翻倍。

事實上,目前真正需要3nm工藝的應用並不多,主要集中在手機SoC、AI晶片和CPU等領域。然而,由於台積電等企業已經掌握了3nm工藝,這些晶片製造商不得不跟進,以免在市場競爭中落後。儘管他們深知性價比不高,但為了保持競爭力,還是選擇了使用3nm工藝。

這種局面導致了一種尷尬的現象:儘管這些晶元在性能上未必有顯著提升,但成本卻大幅增加。許多企業被迫在性價比不高的技術路徑上前進,這在一定程度上是受到了晶圓製造商的“裹挾”。