芯耀
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近日，全球最大的#半導體制造商#臺積電（TSMC）子公司TSMC Arizona在美國亞利桑那州鳳凰城的第三晶圓廠舉行了破土動工儀式。該次破土動工的第三座晶圓廠緊鄰TSMC Arizona已有的兩座晶圓廠，預示著其將在亞利桑那州構建一個更龐大、更先進的半導體制造基地。
此前臺積電已在同一廠區(qū)規(guī)劃并建設兩座先進晶圓廠。第一座晶圓廠預計于2025年上半年開始生產N4制程技術，第二座晶圓廠則預計于2026年開始生產更為先進的3納米制程技術。此次破土動工的第三座晶圓廠，雖然具體制程技術和產能規(guī)劃尚未完全公布，但外界普遍預期將采用2納米及更先進的制程技術，預計到本世紀末開始生產，以滿足未來市場對高性能、低功耗芯片的巨大需求。
在人工智能（AI）和高性能計算（HPC）的驅動下，全球半導體#先進制程競賽愈發(fā)激烈，臺積電、三星和英特爾正展開一場“三國演義”。
01、英特爾：重塑IDM 2.0戰(zhàn)略，力圖奪回制程王座
曾經的半導體霸主#英特爾，近年來在先進制程的競賽中略顯頹勢，但這家老牌巨頭正以其堅定的決心和龐大的研發(fā)投入，積極展開一場旨在重塑輝煌的“復興之戰(zhàn)”。在晶圓制造領域，由英特爾新任CEO陳立武（Lip-BuTan）領軍的英特爾代工服務（IFS）部門，正扮演著至關重要的角色。
英特爾被寄予厚望的18A（1.8納米）制程正按計劃穩(wěn)步推進。在近期的2025英特爾代工大會上，公司高層宣布，18A已進入風險生產階段，并有望在今年實現(xiàn)量產。
18A制程的核心創(chuàng)新在于采用RibbonFET全環(huán)繞柵極晶體管架構。相較于傳統(tǒng)FinFET，RibbonFET通過更精密的柵極控制，能夠顯著提升晶體管的性能和能效。此外，PowerVia背面供電技術的引入，通過將供電網絡置于芯片背面，解放了正面布線空間，從而進一步提升了芯片的密度和性能。
英特爾的制程技術演進并未止步于18A。性能增強版的18A-P制程以及結合先進3D封裝技術的18A-PT制程也已進入早期晶圓的工廠生產階段。這表明英特爾不僅在基礎晶體管技術上尋求突破，還在積極布局先進封裝技術，如EMIB-T、Foveros-R和Foveros-B等，以應對未來復雜芯片設計的挑戰(zhàn)，滿足人工智能（AI）和高性能計算領域對更高帶寬互連和異構芯片集成的需求。
作為18A的下一代演進，14A制程的研發(fā)工作也在積極進行中。英特爾已開始與關鍵客戶就14A進行合作，并發(fā)布了早期的工藝設計套件（PDK）。該制程預計將在2027年前后進入風險生產，目標是實現(xiàn)高達15%-20%的能效提升和1.3倍的芯片密度增加，進一步縮小與競爭對手在制程能力上的差距。
為了支持其先進制造能力的建設，英特爾位于亞利桑那州的Fab52晶圓廠已成功運營，并完成了首批晶圓的制造，為今年在美國建立先進的Intel18A晶圓制造能力奠定了堅實的基礎。盡管18A的量產預計將首先在俄勒岡州的晶圓廠啟動，但亞利桑那州工廠的重要性正日益凸顯。
在深耕先進制程的同時，英特爾代工服務部門也積極拓展成熟工藝節(jié)點的代工業(yè)務，以滿足更廣泛的市場需求。近期，英特爾宣布與中國臺灣知名代工企業(yè)聯(lián)華電子（UMC）達成重要合作，將在美國亞利桑那州的英特爾工廠導入聯(lián)華電子的12nm工藝節(jié)點。
聯(lián)華電子主要的制造基地集中在亞洲，此次合作對于其實現(xiàn)更均衡的全球布局具有戰(zhàn)略意義。根據(jù)合作協(xié)議，在英特爾亞利桑那工廠生產的聯(lián)華電子晶圓將繼續(xù)由聯(lián)華電子負責銷售，英特爾主要提供場地和部分人力資源。雙方的商業(yè)模式細節(jié)尚未公開，但預計聯(lián)華電子將根據(jù)銷售額向英特爾支付相關費用。
聯(lián)華電子美國公司總裁林天敬對12-17nm等更先進的成熟制程市場前景表示樂觀，預計到2028年該市場規(guī)模將超過200億美元，尤其在邏輯和無線通信領域的需求將持續(xù)增長。正是基于這一市場洞察，兩家公司攜手推動UMC 12nm工藝在英特爾工廠的落地。
此外，英特爾也在積極響應客戶對成熟制程的需求。其位于愛爾蘭的工廠，作為Intel 3/4節(jié)點的主要生產基地，已開始為中國臺灣的聯(lián)發(fā)科生產基于Intel 16（16nm級FinFET節(jié)點）的芯片。英特爾表示，這一決策是基于客戶對成熟且具成本效益工藝節(jié)點的需求。未來，英特爾將根據(jù)客戶需求，包括對聯(lián)電12nm的需求，考慮在其位于歐洲和美國的工廠進一步擴大成熟工藝節(jié)點的生產能力。
英特爾已明確宣示其宏偉目標，即在2030年成為全球第二大代工廠。為了實現(xiàn)這一目標，公司正積極爭取外部代工客戶，并強調其代工服務將專注于為AI時代提供系統(tǒng)級的代工解決方案，涵蓋CPU、GPU、AI加速器以及先進封裝等多個關鍵領域。通過在先進制程上的持續(xù)突破和在成熟制程領域的積極拓展，英特爾重塑其在半導體產業(yè)的領先地位。
02、三星：GAA的堅守與2nm的追擊
作為全球存儲芯片的龍頭代表企業(yè)之一，#三星在晶圓代工領域也展現(xiàn)出強勁的實力和追趕的決心。其在GAA（Gate-All-Around，環(huán)繞式柵極）技術上的率先采用，以及對下一代2nm制程的積極投入，都彰顯了其挑戰(zhàn)行業(yè)領導者地位的雄心壯志。
三星在先進制程方面的主要發(fā)力點集中在GAA技術的持續(xù)演進和2nm制程的加速推進。
三星是首家大規(guī)模采用GAA技術的#晶圓代工廠，盡管初期在3nm工藝上遇到了一些良率和客戶導入的挑戰(zhàn)，但公司持續(xù)強調其GAA技術的成熟度正在不斷提升，并將其視為AI時代的關鍵驅動技術。三星的GAA制程已進入量產第三年，良率和性能持續(xù)提高，為未來在更先進的制程節(jié)點上大規(guī)模應用GAA積累了寶貴的經驗。
為了縮小與臺積電的差距，三星正全力推進其2nm制程的研發(fā)。最新的市場消息顯示，三星計劃在2025年5月開始試生產其首款2nm芯片Exynos2600，并有望應用于2026年初發(fā)布的三星GalaxyS26系列。如果這一消息屬實，將意味著三星在2nm競賽中取得了重要的進展。
為了進一步鞏固其技術領先地位，三星在2024年發(fā)布了SF2Z（第二代2nm工藝，采用背面供電網絡BSPDN技術）和SF4U（4nm工藝的升級版）。SF2Z預計在2027年量產，而SF4U則預計在2025年量產。這些新的制程節(jié)點展示了三星在持續(xù)提升現(xiàn)有制程性能的同時，也在積極布局未來的技術方向。
值得注意的是，近期有報道指出，AMD最終決定放棄采用三星的第四代4納米工藝（SF4X）來生產芯片，稱AMD正在加強與臺積電的合作，甚至可能將其部分EPYC服務器CPU的訂單也轉向臺積電位于亞利桑那州的工廠生產4納米工藝的芯片。具體原因尚未明確，但此舉被視為給三星代工業(yè)務帶來一定的壓力，并可能反映了客戶在選擇代工廠時的復雜考量。
另外，三星位于美國德克薩斯州泰勒市的晶圓廠被視為其重要的海外制造基地。該工廠計劃采用包括3nm和2nm在內的先進工藝進行生產，預計2nm芯片的生產線將于2026年開始運營。值得一提的是，人工智能芯片公司Groq已被確認為該工廠的首個客戶，這標志著三星在爭取AI芯片代工訂單方面取得了初步成功。
三星目前正積極尋求與多家AI芯片設計公司建立合作關系，希望能夠借助其先進的GAA制程技術，贏得更多高性能AI芯片的代工訂單。
03、臺積電：穩(wěn)扎穩(wěn)打，進一步鞏固先進制程霸主地位
臺積電在先進制程方面的策略主要是保持技術領先的同時，確保大規(guī)模量產的穩(wěn)定性和良率。
臺積電總裁魏哲家近期公開表示，其2納米（N2）制程技術的開發(fā)進展順利，預計將于2025年下半年如期量產。值得注意的是，有消息指出，臺積電N2制程的缺陷密度表現(xiàn)已比肩甚至超越其成熟的5納米家族，遠優(yōu)于同期7納米和3納米制程。并且N2制程預計將采用納米片（Nanosheet）晶體管架構，進一步提升性能和能效。
臺積電并未滿足于N2，而是積極布局更先進的A16?制程。該制程將采用獨創(chuàng)的超級電軌技術（SuperPowerRail，SPR），這是一種領先的背面供電解決方案，旨在進一步提升芯片的性能和功率效率。
臺積電于2022年率先量產3納米（N3）制程技術，并持續(xù)提升其良率和產能。目前，N3及其衍生版本N3X（高性能計算）和N3AE（汽車應用）正在積極量產中，其晶圓十八廠是主要的生產基地。
另外臺積電的財務報告清晰地展現(xiàn)了其在先進制程領域的強大競爭力。2024年，7納米及以下先進制程的銷售金額占其整體晶圓銷售金額的69%，高于2023年的58%。這一數(shù)據(jù)有力地證明了市場對臺積電先進制程技術的強烈需求。
臺積電深刻認識到高性能計算（HPC）和人工智能（AI）將是未來半導體市場的主要驅動力。該公司預測，到2030年，這兩個領域將占全球半導體市場的45%，為其先進制程業(yè)務帶來巨大的增長潛力。
AI芯片對先進制程和先進封裝能力的需求都非常旺盛。臺積電在CoWoS等先進封裝技術方面也處于領先地位，并宣布將繼續(xù)調漲先進制程和封裝代工價格，以反映市場供需關系和其技術的稀缺性。
04、結語
英特爾、三星和臺積電在先進制程領域的競爭，是一場關乎未來科技發(fā)展命脈的“三國演義”。英特爾正以其IDM2.0戰(zhàn)略和激進的制程路線圖，力圖重返巔峰。三星則憑借其在GAA技術上的積累和對2nm制程的執(zhí)著，奮力追趕。而臺積電則以其穩(wěn)健的技術演進、卓越的良率控制和龐大的客戶生態(tài)，牢牢捍衛(wèi)著其市場領導地位。
在AI、高性能計算等新興技術的驅動下，對更小、更快、更節(jié)能芯片的需求將持續(xù)增長。這場在納米尺度上的技術競賽，不僅將塑造全球半導體產業(yè)的格局，更將深刻影響著我們未來的智能世界。誰能在下一代制程技術上率先取得突破，誰就能在未來的科技競爭中占據(jù)更有利的地位。這場“三國演義”的精彩續(xù)集，值得我們持續(xù)關注。
