2纳米制程还处于研发阶段，后来者能否撼动头部企业的地位？

8月30日，在“2022台积电技术论坛”上，台积电CEO魏哲家表示，台积电的3纳米芯片即将量产，但并不是大家此前预想的GAA架构，而是选择延用FinFET架构。至于2纳米芯片，可以保证会在2025年量产。

魏哲家指出，台积电3纳米的研发依旧困难重重，工程能力欠缺，正在努力加快量产。最终决定采用FinFET架构的主要原因是既要实用，还要低成本，这样才能更好地满足客户产品需求，也能保证稳定的供应能力。而2纳米将用新的纳米片(nanosheet)技术，在相同功耗下，相比3纳米，速度将增快10%~15%，而在相同速度下，功耗则降低25%~30%，成为电晶体密度最小、效能最佳的先进制程技术。

会上，魏哲家还分享了他观察到的目前半导体制造的三大改变：一是过去的电晶体制造技术已经不能满足需求，需要向3D IC堆叠的方向发展。二是所有应用产品中，半导体含量都在持续增加。目前，每年汽车内的半导体含量都增加了近15%。以前台积电只是在先进制程研发方面的投资比较多，但随着CMOS、RF等技术不断进步，现在成熟制程也需要更多投资，两者一样重要。三是供应链管理是最重要的因素，一个全球化有效率的供应系统时代已经过去，所有成本都会急速增加，台积电将与客户紧密合作降低风险。8月30日，台积电总裁魏哲家在台积电2022技术论坛上表示，3纳米即将量产，客户相当踊跃;至于2纳米可以保证在2025年量产。

魏哲家表示，3纳米有说不出的困难，已快要量产，客户相当踊跃、有许多客户参与，工程能力有点不足，正尽量努力中。

8月18日，台积电副总监陈芳在2022年世界半导体大会上表示，台积电3纳米芯片将在今年下半年量产，已经对部分移动和HPC(高性能计算)领域的客户交付，

对于3纳米量产后的新一代芯片2纳米时间表，魏哲家指出，2纳米将用新的纳米片 (nanosheet) 技术，会在2025年量产，届时还是电晶体密度最小、效能最佳的先进制程技术。

据悉，台积电2纳米技术和3纳米技术相比，功效大幅往前推进。在相同功耗下，速度增快 10~15%，或在相同速度下，功耗降低 25~30%。

台积电此前在北美技术论坛上表示，2纳米技术在性能和功率效率方面提供全节点改进，以支持台积电客户的下一代产品创新。除了移动计算基准版本之外，2纳米技术平台还包括一个高性能变体，以及全面的小芯片集成解决方案。

魏哲家也说，“台积有能力设计产品但绝对不会自己设计产品”，“台积的成功是来自客户的成功”。他也特别强调，“这点和竞争对手不一样，他们客人不管有没有成功都会有自己的产品推出来。”

据台湾经济日报6月10日消息，台积电2纳米建厂计划相关环保评审文件已提交送审，力争明年上半年通过环评，随即交地建厂，第一期厂预计2024年底前投产。

28纳米制程的开发费用大约为5130万美元，16纳米制程需要投入1亿美元，5纳米制程费用达到5.42亿美元。如果按照接近两倍涨幅测算，在2纳米制程上，开发费用可能会将近20亿美元

指挥了全球半导体发展史半个多世纪的摩尔定律(集成电路上可容纳的晶体管数量大约每18个月就会增加一倍)，直到现在还保有顽强生命力。

7月14日，台积电在投资者会议上表示，2纳米制程将在2024年试产，2025年量产。与3纳米制程芯片相比，相同功耗下，2纳米芯片速度可以增加10%-15%;相同速度下，功耗可以降低25%-30%。

这个由英特尔创始人之一戈登·摩尔所提出的定律，带动整个半导体产业链向前推进半个多世纪。谁能率先推动摩尔定律的发展，就能在市场上获得更多份额，赚得盘满钵满。这也是众多企业还在不断追着摩尔定律跑的原因。

越是高制程，芯片效率越高，但研发越是艰难，越来越多的竞争者在追逐赛中退出。在成熟制程，全球最主要的竞争者有十多家，涉及成熟制程的晶圆厂就有一百多家。进入10纳米制程之后，全球半导体代工厂仅剩台积电(NYSE:TSM)、三星(PINK:SSNLF)和英特尔(NASDAQ:INTC)三家。而在7纳米制程之后，全球范围内的竞争者就剩下台积电和三星。

其实，在2021年，IBM就发布了全球首颗2纳米制程的芯片，根据公开资料，IBM的这颗2纳米制程的芯片是将大约500亿晶体管放在一片指甲盖大小的芯片上，与7纳米制程的芯片相比，其运算速度将快45%，而能效方面则将提高75%。

不过，IBM作为研究机构，尚不具备量产的能力，2纳米制程芯片从实验室到量产，还需要一段时间。

2纳米制程是一个什么概念?一根头发丝的直径一般是5万纳米，2纳米相当于把头发丝轴向剖25000份。

此前，在宣布2纳米芯片研发成功后，IBM宣称，一个指甲大小的2纳米芯片就能容纳多达500亿个晶体管。对于消费者来说，新技术使芯片降低75%能耗，提高手机的性能，例如电池的寿命可以延长将近4倍。

但到了2纳米制程后，涉及原有的工艺架构、材料、设备的更新，技术革新，意味着产业格局或将重新洗牌，这也是诸多企业甚至国家和地区决定押注2纳米的原因之一。

除了老玩家台积电和三星，另一个传统芯片据欧英特尔在2021年7月公布最新技术路线图，称将在其2纳米制程上转换新的技术结构，以增强新制程的竞争力。英特尔在10纳米制程之后被指竞争乏力。

英特尔此前采用FinFET，即鳍式场效应晶体管，FinFET工艺在22纳米制程之后成为半导体的主流工艺架构，一直延续到5纳米。英特尔即将在2纳米上转换成GAAFET架构，全环绕栅极晶体管，这一工艺架构被视为FinFET工艺的接任者。

三星在3纳米节点上率先引入GAAFET的工艺，台积电也将在2纳米节点上采用GAAFET工艺架构。可以理解为，GAAFET工艺就是进入2纳米制程之后的主流工艺架构。

芯片也是国家和地区的竞争游戏。

根据《日本经济新闻》报道，日本此前称将于美国达成共识，最早在2025年在日本建立2纳米半导体制造基地。

而欧洲则在其《2030数字指南针》规划书中，提出了未来10年半导体产业发展的目标，其中明确写道，截至2030年，欧洲先进和可持续半导体的生产总值将至少占全球生产总值的20%，攻克2纳米工艺。

一场新的竞争已经开始。目前对于2纳米制程还处于研发阶段，只是在头部效应显著的半导体行业，后来者能否撼动头部企业的地位?

在半导体制程中，28纳米制程是一条分水岭，28纳米及以下工艺被称为“先进工艺”， 28nm以上被称为“成熟工艺”。有时，28纳米也被划分到成熟工艺这个阵营。7纳米及以下，是先进工艺中的“高端圈子”。先进制程越往下走，投入越大。

芯片的成本来自硬件成本和设计成本。硬件的部分就包括晶圆、掩膜、封装、测试四个部分。软件部分来自EDA工具、IP授权、架构等部分。

从先进工艺设计成本来看，根据第三方半导体研究机构Semi engineering计算，28纳米制程的开发费用大约为5130万美元，到16纳米制程需要投入1亿美元，到5纳米制程节点，这个费用达到5.42亿美元。如果按照接近两倍涨幅测算，在2纳米制程上，开发费用可能会将近20亿美元。这个费用包括了IP授权、软件、确认、验证、架构等环节。

在7月29日的美日外长级与商务部长级官员会谈上，美日宣布，将针对新一代半导体研究，启动建立一个“新的研发机构”。

尽管会谈后双方并没有通过正式声明对这一半导体领域的“新研发机构”透露过多细节，但据日媒报道，该机构将于今年年底在日本成立，用于研究2纳米半导体芯片;该机构还将包括一条原型生产线，并将于2025年开始量产。同时，日本的产业技术综合研究所、理化学研究所、东京大学等将合作设立研究基地。

另外，当地时间7月28日，美国众议院通过了《芯片与科学法案》，该法案旨在缓解美国芯片短缺问题并希望借此提高美国在半导体和先进技术方面的竞争力。

中金公司研报表示，展望3Q22，全球半导体行业结构化特征明显。电动汽车和新能源蓬勃发展拉动功率、模拟器件需求旺盛，5G、汽车、云游戏等带动高性能芯片需求增长。

中信证券表示，在行业景气持续背景下，半导体设备公司持续有基本面业绩支撑。建议优先选择赛道空间大、产品布局全面、技术实力较强的龙头设备厂商，以及份额尚低、有望快速成长的细分赛道成长型企业。

湘财证券指出，2022年半导体产业下游需求保持结构性增长，新能源汽车、工控、中高端IOT领域需求景气延续，带动半导体产业链内相关企业营收上行。二季度，产业链议价能力较弱的企业受上游原材料价格及运输成本上涨等因素冲击，叠加疫情导致部分企业营收确认推迟，短期盈利表现或走弱。三季度，随着各地稳增长政策的发力，汽车销量预期上行，提振车规半导体产品市场需求;恰逢Q3为消费电子新品发布季，有望改善消费电子销售颓势。