AI时代算力主权
搜索文档
1.4nm争霸战,打响!
半导体行业观察· 2025-11-28 09:22
文章核心观点 - 2nm制程是AI时代算力主权的关键门槛,全球正围绕其晶圆厂建设展开一场涉及技术、资本和国家战略的激烈竞赛 [1] - 竞赛主要参与者包括台积电、英特尔、三星和日本Rapidus,各方策略路径各异但目标均为抢占先进制程制高点 [1] - 2nm竞赛的驱动力来自AI算力需求、巨额资本与政策捆绑、以及地缘政治因素,但同时也面临需求可持续性、产能集中度和人才供应链等挑战 [20][21][22] - 半导体设备商、材料供应商及先进封装测试链将直接受益于2nm产能扩张 [24] 台积电2nm布局 - 公司在台湾的2nm布局从七座厂升级为十座厂构想,包括新竹宝山2座、高雄楠梓5座、南科特定区3座,新增三座厂投资约9000亿新台币 [2] - 海外扩张同步加码,美国亚利桑那州项目投资总额提高至1650亿美元,包含三座晶圆厂、两座先进封装厂和一个大型研发中心 [2] - 技术重心仍放在台湾本岛,2nm量产优先在宝山、楠梓与南科进行,海外厂主要承担政治和客户关系补课功能 [3] - 公司正评估在台湾再建多达12座先进制程与封装新厂,台中A14厂区的1.4nm厂已获建设许可,目标2028年量产 [3] 英特尔18A工艺进展 - 18A工艺在晶体管密度、功耗和性能上可对标台积电N2,良率曲线在过去七八个月稳步攀升,已于2024年10月正式启动生产 [6] - 计划在2025年第四季度达到大规模量产所需良率门槛,首批Panther Lake处理器晶圆在俄勒冈州试产线生产,2026年起切换至亚利桑那Fab 52厂 [6][8] - 资本结构呈现国家队色彩,美国政府通过111亿美元补贴转换获得约9.9%股份,成为最大单一股东;英伟达以50亿美元认购普通股进行战略背书 [8] 三星2nm战略 - 2nm工艺良率已攀升至55–60%区间,产能预计从2024年每月8000片晶圆增加至2025年底的21000片,增幅163% [11] - 关键转折点为拿下特斯拉价值165亿美元、为期8年的AI6芯片代工协议,同时获得中国加密货币矿机厂商订单 [11][12] - 晶圆厂布局包括韩国华城和美国德州Taylor,Taylor厂总投资规模约370–400亿美元,目标客户为对地缘政治敏感或愿接受早期风险的客户 [12][14] 日本Rapidus发展路径 - 公司采用与传统IDM不同的单晶圆处理技术路径,目标在2027财年下半年于北海道千岁工厂开始2nm芯片量产 [17][18] - 计划在2027财年启动第二座工厂建设,生产1.4nm及更先进制程产品,预计总投资超过2万亿日元,资金主要来自政府支持和银行贷款 [17] - 项目被视为日本重建2nm级制造能力的系统性工程,得到IBM技术转移和EDA/IP生态联盟支持 [18] 2nm竞赛驱动因素 - 技术经济逻辑:2nm是AI时代的能源基础设施,能以更高晶体管密度和更低功耗支撑每瓦算力提升,在AI基础设施单位资本支出上占优 [20] - 资本产业链逻辑:单座2nm厂成本达80-100亿美元,需依靠政策补贴和头部客户捆绑,建厂已成为国家产业政策执行工具 [20][21] - 地缘政治逻辑:各国政府将2nm产能视为未来AI算力话语权的关键,通过直接入股、补贴和法案引入等方式积极参与 [21] 产业影响与潜在风险 - 半导体设备商、材料耗材供应链及先进封装测试链将直接受益于2nm产能扩张 [24] - 主要风险包括AI需求是否可持续、全球产能集中度带来的地缘政治风险,以及人才与供应链能否跟上厂房建设速度 [21][22]