GAA架構(gòu)帶來技術(shù)跨越 臺(tái)積電2納米量產(chǎn)獨(dú)步全球

生成式AI帶動(dòng)的高速運(yùn)算需求正在改寫全球半導(dǎo)體版圖，而臺(tái)積電二納米制程于第四季量產(chǎn)，象征產(chǎn)業(yè)正式跨入GAA電晶體的新世代。二納米不僅意味著能效與算力的再一次躍升，更牽動(dòng)臺(tái)積電大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)、全球供應(yīng)鏈升級(jí)與設(shè)備材料的全面換代。本周三出刊的《先探投資周刊》2383期就帶大家好好來看一下臺(tái)積電二納米驅(qū)動(dòng)的商機(jī)。首先，我們要理解臺(tái)積電在二納米商業(yè)量產(chǎn)實(shí)力遠(yuǎn)勝對(duì)手，最大轉(zhuǎn)折關(guān)鍵在于，先進(jìn)制程的戰(zhàn)場(chǎng)已從單純的微影解析度競(jìng)賽，質(zhì)變?yōu)椤安牧瞎こ谈?jìng)賽”。

臺(tái)積電第四季起二納米即將量產(chǎn)，象征全球科技產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入全新拐點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)突破不僅象征晶體管架構(gòu)正式跨入全環(huán)繞閘極（ＧＡＡ）的新紀(jì)元，更意味著ＡＩ、高效能運(yùn)算（ＨＰＣ）、行動(dòng)處理器與數(shù)據(jù)中心將全面進(jìn)入能效更高、算力更強(qiáng)的新時(shí)代。

ＧＡＡ架構(gòu)帶來技術(shù)跨越

二納米的技術(shù)核心源于ＧＡＡ結(jié)構(gòu)，相較于已在FinFET（鰭式場(chǎng)效電晶體）面臨物理極限的三納米世代，ＧＡＡ采用納米片堆疊方式，讓電流控制更精準(zhǔn)，降低漏電，使得在相同功耗下性能可提升十至十五％，或在既定性能下能耗降低二五至三○％。對(duì)于生成式ＡＩ與大型數(shù)據(jù)中心而言，能效優(yōu)化已成為硬體競(jìng)逐的主戰(zhàn)場(chǎng)，每一瓦功耗的改善都會(huì)轉(zhuǎn)化為上千臺(tái)伺服器與上億美元級(jí)的營(yíng)運(yùn)成本差異。

因此，在全球生成式ＡＩ帶動(dòng)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心投資正快速膨脹之下，臺(tái)積電先進(jìn)制程與先進(jìn)封裝產(chǎn)能已呈現(xiàn)全面滿載，其中，二納米制程預(yù)計(jì)二五年第四季起開始量產(chǎn)，二六年底月產(chǎn)量目標(biāo)達(dá)到十萬片；科技大廠紛紛力爭(zhēng)產(chǎn)能，包括蘋果、英偉達(dá)、AMD、高通等大客戶都已排隊(duì)等候二納米產(chǎn)能，故目前二納米訂單至二六年已排滿，預(yù)計(jì)將成為臺(tái)積電下一波成長(zhǎng)的重要引擎。除二納米外，三納米持續(xù)由蘋果、英偉達(dá)、AMD、亞馬遜與英特爾支撐；七納米也因ＡＩ加速器與特定ＨＰＣ應(yīng)用回補(bǔ)，出現(xiàn)產(chǎn)能利用率回升。

目前臺(tái)積電于竹科寶山、高雄楠梓規(guī)劃的七座二納米廠已無法滿足訂單動(dòng)能。像是日前英偉達(dá)執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勛來臺(tái)參訪南科臺(tái)積電晶圓十八廠及參與公司運(yùn)動(dòng)會(huì)，魏哲家也透露黃仁勛是來要更多產(chǎn)能，且魏哲家也提及客戶對(duì)先進(jìn)制程的產(chǎn)能超過預(yù)期，因此產(chǎn)能仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

鑒于此，近期市場(chǎng)再傳臺(tái)積電已與國(guó)科會(huì)等單位會(huì)商，評(píng)估在臺(tái)灣再追加興建三座二納米廠。據(jù)供應(yīng)鏈推測(cè)，新廠地點(diǎn)鎖定臺(tái)南市政府積極推動(dòng)的“南科特定區(qū)開發(fā)案”，尤其Ａ區(qū)約四○公頃用地，被視為最適合晶圓廠的基地。臺(tái)積電大舉擴(kuò)產(chǎn)，使臺(tái)灣從新竹、臺(tái)中到高雄形成全球最密集、最完整的先進(jìn)制程集群，規(guī)模之大在全球晶圓代工史上前所未見。

根據(jù)機(jī)構(gòu)法人預(yù)估，臺(tái)積電明年資本支出預(yù)估上看四八○到五○○億美元，可望續(xù)創(chuàng)歷史新高。這樣的大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，也意味著資本密集度與技術(shù)門檻同步推升，法人指出，二納米單座晶圓廠投資金額，已遠(yuǎn)高于七納米與五納米世代，不僅需要更高規(guī)格的潔凈室與廠務(wù)系統(tǒng)，更因?qū)敫邤?shù)值孔徑極紫外光（High-NA EUV）與更復(fù)雜的多重圖案化制程等，使得投資比重進(jìn)一步拉高；且從FinFET轉(zhuǎn)向GAAFET架構(gòu)，涉及了基礎(chǔ)電晶體結(jié)構(gòu)的根本改變，需要更復(fù)雜的鍵合、更高的晶圓平整度標(biāo)準(zhǔn)。換言之，二納米不只是“多蓋幾座廠”，而是整個(gè)制造體系的結(jié)構(gòu)性升級(jí)。