台积电冲刺埃米制程时代,A14芯片2028年量产

2025年10月09日 10:22    发布者:eechina
据最新行业报告披露,全球晶圆代工龙头台积电正全力冲刺埃米制程时代,其尖端A16(1.6纳米)、A14(1.4纳米)及2纳米制程的研发与生产已进入关键阶段。

这一技术跃迁将推动芯片性能与能效实现革命性突破,晶体管密度预计较当前3纳米提升超过50%,能效比提升20%以上。

01 全球布局,高雄成埃米基地

台积电南部高雄工厂正加速扩建,总投资额超500亿美元,规划建设六座先进晶圆厂。这一投资金额约合新台币1.5兆元,创下企业投资高雄的新纪录。

高雄Fab22厂区坐落于原中油炼油厂旧址,占地约170公顷,是南台湾最大的半导体投资案。据了解,Fab22规划的五座厂区全数投入2纳米家族生产,包含明年导入晶背供电的A16制程。

同时,公司也评估再增设第六厂区,导入更先进的A14制程。这一布局使高雄基地将成为台积电引领埃米时代的关键支柱。

目前建设进度顺利,P1厂确定于今年底量產2纳米晶圆,P2厂已於8月进机,现正进行装机与调机作业,预定明年第二季量產。P3厂在去年10月取得高雄市府开工核准,P4与P5厂也於今年7月获准开工。

02 美国提速,2纳米提前落地

在海外布局方面,台积电美国亚利桑那州工厂的产能建设显著提速。原定2027年投产的2纳米芯片,现已提前至2026年下半年量产,较原计划快近一年。

美国工厂还将引入A16技术,并规划建设3号、4号晶圆厂以扩大产能规模。这一加速进程得益于美国政府《芯片与科学法案》的强力支持,台积电获得了约66亿美元的直接补贴。

据厂务工程业者评估,尽管速度正在加快,但美国P3厂最快明年中下旬才会开始进行无尘室、水電系统等施作。因此2028年年前要在美国大量生产2纳米难度高。

相较之下,高雄建厂进度明显领先,未来可望成为台积电2纳米以下制程的全球核心枢纽。

03 技术突破,A16明年导入

台积电的A16制程预计将于2026年末投产,这一工艺代表了台积电在埃米级制程上的首个重要节点。

A16工艺将结合台积电的超级电轨架构,即背部供电技术。与N2P工艺相比,A16在相同工作电压下速度快了8-10%,或在相同速度下功耗降低15-20%,同时密度提高至原来的1.1倍。

业界观察,A16制程除提升效能与功耗比,更首次导入晶背供电结构,是AI与高速运算芯片性能飞跃的关键技术。

台积电设计解决方案探索和技术基准测试部门总监Ken Wang表示:“从架构上讲,A16晶体管与N2晶体管相似。这简化了从N2迁移到该工艺技术的过程。”

04 A14规划,2028年量产

据供应链消息,A14制程预定2028年量产,由新竹宝山Fab20的P3、P4率先推进,主要量产基地则为台中Fab25,共计四座厂房。

若高雄第六厂同步导入A14,将使整体产能更具弹性。这也显示了市场对AI与高效能运算需求的强劲。

A14作为台积电迈向埃米级制程的关键节点,将采用第二代纳米片GAAFET晶体管和NanoFlex Pro设计技术协同优化架构。

相较於即将量产的N2节点,A14提供15%速度提升或30%功耗降低,逻辑密度增加20%以上。

05 产业影响,重塑竞争格局

从行业竞争格局看,台积电在埃米制程领域已建立显著领先优势。尽管三星、英特尔等竞争对手也在推进类似研发,但台积电在晶体管结构、背面供电技术及良率控制等方面均处於行业前沿。

市场分析指出,台积电2024年量产的3纳米制程已占据全球高端芯片市场70%以上份额,而埃米制程的持续突破将进一步巩固其技术霸主地位。

与竞争对手英特尔相比,英特尔预定於2028年进入14A节点量产,时间点与台积电A14相近,届时双方在制程技术上可望短兵相接。

然而,领先技术的成本也日益高昂。台积电2纳米制程的晶圆定价高达每片3万美元,较当前的3纳米工艺售价高出约50%至66%。

随着AI算力需求持续增长,到2030年,全球半导体市场规模预计将达到1万亿美元,其中晶圆代工产值将达2500亿美元。

台积电的埃米制程不隻是制造工艺的飞跃,更是推动整个数字文明向前发展的关键力量。当大多数芯片企业还在努力攻克2纳米工艺时,台积电已经为埃米时代的到来做好了全面布局。