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明年量产 3 纳米制程芯片。与此同时，中端工艺芯片扩产也消灭下。
文 | 马慧
编辑 | 龚方毅
台积电的高端制程芯片走得比想象中更快。
当地媒体 3 日报道称，台积电的 3 纳米工厂已经开始进厂安装设备。台积电不对此置评，维持明年下半年量产的口径。
但在本年的一次固态电路会议中，台积电董事长刘德音就透露，3 纳米制程芯片比预期超前，预计是本年下半年试产。
相比目前量产工艺开始进的 5 纳米制程，3 纳米制程的逻辑密度增长 70%、性能大幅提升。
提升的办法是缩小晶体管，从而在更小的芯片中塞入更多晶体管。目前业内工艺命名惯例是数字越小、工艺越先辈、加工出来的芯片性能越好。比如 7 纳米芯片容纳 90 亿个晶体管，5 纳米芯片的容量扩大一倍，有 150 亿个。
除了 3 纳米研制进度加速，更先辈的 2 纳米芯片的研发也有了新希望。
履历了 4 次初审、长达 9 个月的拉锯后，7 月 28 日，台积电终于获得 2 纳米芯片厂的建厂资格，走完最后一个流程后即可动工。
台积电的 2 纳米工艺在 2020 年 7 月突破，一年里，台积电都在等候环保方面的审批，以期实现 2023 年试产、2024 年量产的操持。
但环评委员不肯轻易批准。他们对台积电建厂提出 5 点改进措施，要求加强植树、灾难管理，订定空气污染物抵换方案、废弃物使用方案和 2030 年 100% 再生水方案。
环保局对台积电建厂的审慎态度，并不意外。除了因为台湾地区可用于生产的地盘资源有限，还因为芯片制造大量消耗水资源。
越先辈的制程，对水的需求和纯净度要求越高。这座 2 纳米工厂建成后，预计天天用水 9.8 万吨，相称于台积电 2020 年每日用水量的 50%。
在市场和政策的双重支持，以及管理团队继续积极下，台积电基本在相称长的一段时间内保持领先。
市场研究机构 Trend Force 数据体现，2020 年全球晶圆代工市场近 54% 的份额属于台积电。
在 “研发实现先辈工艺 —— 收获高额订单 —— 取得稳固现金流 —— 扩大资本开支以取得技能护城河” 的正反馈下，台积电的对手越少。
从 7 纳米制程起，代工厂联电和格芯均宣布放弃深入研制，代工 7 纳米的制造厂商只剩下台积电、三星和英特尔。
目前的全球高端工艺中，量产最成熟的 5 纳米制程，仅三星和台积电能代工。但前者的芯片制成密度和良品率都弱于台积电。
英特尔的希望也十分迟钝、还停顿在 7 纳米制程。但它宣布了激进的 2024 年到达 2 纳米制程的操持，不吝为此放弃接纳了数十年的 IDM 模式（操持、制造、封装到测试全包），改接高通订单，甚至与苹果一起成为台积电 3 纳米的早期用户，来资助自己研制 2 纳米芯片。
除了高端工艺方面的突破，台积电也没有落下对中端产物线的投入。在 2 纳米工厂获批开建的当天，其也宣布了将于南京扩产 28 纳米制程的消息。
这一规格的芯片虽然技能没那么先辈，但市场需求庞大，从智能家居到车规级芯片，都是 28 纳米工艺发挥作用的地方。
受疫情影响，在台式电脑、智能家居需求激增的缺芯潮下，28 纳米产能的需求更为茂盛。不管是国内芯片制造龙头中芯国际，还是全球前五的芯片制造商联华电子，都宣布提升 28 纳米制程的产量。
台积电高管也在新一季财报会议中说，车用 MCU 芯片订单将在将来的 2 至 3 年中，从 55 纳米、44 纳米制程，转向 28 纳米。台积电也将在下一季度同比增产 60%。 |
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