2nm制程竞赛：台积电、三星与Rapidus的较量

2nm制程作为摩尔定律的下一个关键节点，其晶体管密度较3nm提升了20%-30%，同等性能下功耗降低了25%-30%，预示着AI服务器、智能手机等终端设备性能的显著提升。

近日，三星电子宣布已完成全球首款2nm移动平台Exynos 2600的开发，并计划在9月底启动量产。这款芯片将被应用于明年年初发布的旗舰智能手机Galaxy S26系列。

联发科也在9月16日宣布，其2nm旗舰SoC已完成设计流片，将于2026年年底进入量产并上市，这款SoC将由台积电代工。

据业内预计，苹果也将在2026年推出2nm制程的芯片，同样交由“老搭档”台积电代工。

进入2025年下半年，2nm制程的竞赛愈发激烈。

在这场先进制程的竞赛中，良率是最关键的因素。除了传统玩家外，日本的Rapidus也加入了这场竞赛。

2nm制程能否成为芯片制造的转折点？

2nm量产消息频传

在量产进度上，各家厂商都在加速推进。

三星电子计划从9月开始在泰勒工厂建立代工生产线，工程师将分两批部署，分别在9月和11月。同时，已确认正在订购生产线建设所需的设备，并计划在2025年下半年开始生产2nm芯片。

台积电则从2025年4月1日起开始接受2nm订单。随着苹果自研芯片加速向2nm工艺迈进，明年登场的A20也将极大概率是首发采用台积电2nm工艺的产品。

作为先进制程的领导者，台积电已做好全面生产的准备。其新竹P1工厂已完成试产，展开量产投片，P2工厂已架设完生产线。高雄P1工厂也进入了量产阶段，月产能为1万片晶圆。预计四座工厂的2nm产线月产能将达到6万片晶圆。

日本“新秀”Rapidus于2025年7月完成了首块2nm GAA晶圆的试制，其芯片基于ASML极紫外（EUV）光刻机制造。该公司表示，2027年其位于IIM-1工厂的月产能预计可达2.5万片晶圆。

技术实力比拼

从技术实力来看

台积电N2系列采用Nanosheet晶体管技术（即GAA），同时使用BSPDN技术助力性能突破。其首次在2纳米芯片中采用环栅晶体管架构，标志着一项重大的技术转变。与3纳米工艺相比，新节点预计将提供10%至15%的性能提升、25%至30%的功耗降低以及15%的晶体管密度提升。

根据TechInsights的分析，台积电N2工艺的高密度（HD）标准单元晶体管密度达到了惊人的每平方毫米3.13亿个（313 MTr/mm²）。

三星同样使用GAA结构，并搭载了BSPDN技术。Rapidus的2nm则是与IBM共同研发的，也采用了GAA结构，并引入了两种不同的栅极减少层（SLR）芯片构建工艺。

在客户方面，台积电已经手握头部客户订单，包括苹果、AMD、高通等。三星方面，最新消息显示马斯克将与三星电子合作开发AI芯片。Rapidus则通过合作和股东关系逐步获得客户。

服务与市场定位

在服务方面

台积电将在2nm制程节点提供名为“CyberShuttle”的服务，允许客户在同片测试晶圆上评估芯片。这有助于节省客户的设计和掩模成本，并加快测试生产速度。

三星“抢单”的策略明确：先以价格赢得业务，再提高良率。一旦锁定客户，就能逐步提高良率。

Rapidus则希望通过生产灵活性实现差异化。其提出单晶圆工艺概念：从设计到晶圆完成的周期可缩短至50天。为满足特定产品的紧急需求，标准交付周期为50天，Rapidus承诺在2nm节点实现15天的晶圆交付。

市场潜力分析

研究公司Creative Strategies首席执行官本·巴贾林指出，台积电供应给苹果的3纳米晶圆价格已攀升至每片1.8万美元，在过去十年中增长了两倍。这凸显了尖端制程技术的稀缺性和市场价值。人工智能应用和新兴数据中心预计将出现巨大增长，对2纳米芯片的需求也将非常巨大。

背后的赢家

在先进制程的竞争中，不可忽视的是背后的赢家ASML。

台积电于2024年下半年推出高NA EUV设备以加速其2纳米工艺路线图的推进。这些设备由ASML独家生产且受荷兰出口管制，每年产量仅为五到六台。每台设备的成本超过3.5亿美元，是现有EUV系统价格的两倍多。

总结

在这场竞赛中，台积电依旧具备金字招牌稳中求进；三星则依靠“情绪价值”希望拿回曾经失去的信任；而Rapidus则希望依靠“背后的人”开拓蓝海市场。也许在不久的将来我们将看到这场竞赛的胜出者。