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近期，關于臺積電2nm和1.4nm先進工藝的成本曝光，再次引發(fā)了業(yè)界對半導體“燒錢”現(xiàn)狀的廣泛關注。
據最新消息顯示，臺積電已于2024年4月1日正式啟動2nm制程工藝的生產訂單，蘋果、聯(lián)發(fā)科、高通等主流芯片大廠早已排隊鎖定產能。然而，先進工藝的代價不菲，每片2nm晶圓的報價高達3萬美元（折合人民幣約22萬元），令人咋舌。
更令人矚目的是，未來更先進的1.4nm工藝將在2028年實現(xiàn)量產，屆時每片晶圓成本預計將進一步上漲至4.5萬美元（約32.3萬元人民幣），較2nm提升了整整50%。
芯片廠商為何甘愿“買單”？
雖然價格水漲船高，但蘋果、英偉達、AMD、高通等科技巨頭依舊堅定站在臺積電的產能預訂名單上，根本原因在于制程技術帶來的性能優(yōu)勢過于明顯。數據顯示，每迭代一次制程工藝，芯片速度可提高30%，而功耗則有望降低20%。以智能手機芯片為例，2nm工藝相較于3nm，不僅運算速度更快，還能在相同電池容量下延長續(xù)航。
在芯片性能競爭日趨激烈的當下，領先一個世代的制程往往意味著更強的產品力、更高的市場份額。因此，即使成本高昂，頭部廠商也不得不“追芯逐制”。
回顧十年價格曲線：一代更比一代貴
從過去十年的晶圓價格變遷中，不難看出先進制程的成本飛躍。2013年，蘋果A7芯片基于28nm工藝打造，單片晶圓成本約為5000美元；到2020年，采用5nm工藝的A14芯片，成本上升至1.6萬美元；如今的A18 Pro基于3nm，報價已達1.8萬美元。而即將面世的2nm則直接拉升至3萬美元，幾乎翻倍。
此外，單位面積成本的增長也極為顯著，從早期的每平方毫米0.07美元飆升至當前的0.25美元。這背后不僅是制程復雜性的提升，更是設備、材料、良率控制等多方面成本共同驅動的結果。
技術瓶頸逐漸顯現(xiàn)，SRAM面臨重大挑戰(zhàn)
晶體管密度的增長曾是先進制程性能提升的主要驅動力，但近年來密度的提升速度逐漸放緩，尤其是在3nm及之后的N3E節(jié)點，單位面積的提升已經趨于瓶頸。
其中，SRAM在先進工藝節(jié)點的物理縮放受限尤為明顯，導致其面積難以隨主邏輯單元同比縮小，這也成為芯片設計中新的成本制約因素。
高成本背后，是“堆金筑塔”的工藝升級
臺積電2nm與1.4nm工藝背后的技術突破，離不開巨額投入。據業(yè)內估計，建設一座2nm晶圓廠的資本支出可能超過70億美元。新一代環(huán)繞柵極（GAA）晶體管架構、即將導入的背面供電（Backside Power Delivery）技術，以及EUV光刻的High-NA版本（高數值孔徑極紫外光刻機）都極其昂貴。例如，來自ASML的High-NA EUV設備，單臺售價便高達4億美元。
這些頂尖技術雖然帶來更高的集成度與性能提升，但對制造工藝、設備和設計團隊的要求也達到了空前高度。
成本終將傳導至終端消費者
對于普通消費者而言，芯片成本的上漲并非遙不可及。分析人士指出，若2026年iPhone如期搭載2nm處理器，單顆SoC的制造成本預計將比3nm版本高出約50美元。按蘋果一貫的“三倍定價”策略推算，最終零售價可能因此上漲150美元（約合人民幣1000元）。
換言之，下一代旗艦手機的價格提升，可能更多源于“芯”的成本。
總結：先進工藝是利劍，也是重負
從28nm跨越到1.4nm，半導體技術已進入納米尺度極限挑戰(zhàn)的新階段。先進工藝所帶來的性能提升無可替代，但其背后也是高昂成本與技術復雜度的“煉獄之路”。
在競爭白熱化的高端芯片領域，“燒錢”已成常態(tài)，誰能率先掌握下一代工藝，誰就可能主導未來市場。而對產業(yè)鏈上下游來說，從晶圓代工、封裝測試到終端產品，每一個環(huán)節(jié)都在經歷成本重構與技術重塑的劇烈變革。
