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數(shù)年前，位于中國(guó)臺(tái)灣新竹科學(xué)園區(qū)的臺(tái)積電寶山工廠的建設(shè)正式啟動(dòng)，旨在滿足市場(chǎng)對(duì)先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的迫切需求。該工廠主要承擔(dān)2nm及更先進(jìn)制程工藝的生產(chǎn)任務(wù)，計(jì)劃分階段建設(shè)多個(gè)晶圓廠（如P1至P4），以逐步擴(kuò)大2nm工藝的產(chǎn)能。
截至2025年1月，臺(tái)積電寶山工廠已經(jīng)成功啟動(dòng)了每月5000片2nm工藝晶圓的小規(guī)模生產(chǎn)。在試生產(chǎn)過(guò)程中，寶山工廠取得了60%的良品率，大幅超越了公司內(nèi)部的預(yù)期目標(biāo)。為了滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，臺(tái)積電計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)逐步提升寶山工廠的產(chǎn)能，預(yù)計(jì)到2025年晚些時(shí)候，2nm晶圓月產(chǎn)量將提升至50000片，到2026年將達(dá)到80000片。
臺(tái)積電寶山工廠采用GAA（全柵極環(huán)繞）晶體管架構(gòu)，相比傳統(tǒng)的FinFET架構(gòu)，GAA在性能和功耗方面有望實(shí)現(xiàn)飛躍性的進(jìn)步。寶山工廠還在研發(fā)更先進(jìn)的制程工藝，如1.4nm等，以持續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先地位。在封裝方面，該工廠采用SoIC、InFO、CoWoS等先進(jìn)的3D封裝技術(shù)，以提升芯片的整體性能和功耗表現(xiàn)。
伴隨著技術(shù)的升級(jí)，晶圓的生產(chǎn)成本也相應(yīng)攀升。據(jù)業(yè)界估算，2nm晶圓的單價(jià)將達(dá)到3萬(wàn)美元，較之前的N3工藝上漲了70%。
盡管成本上升，但2nm工藝的技術(shù)應(yīng)用需求強(qiáng)勁。目前，英偉達(dá)、AMD等都已表達(dá)了對(duì)2nm工藝的興趣和需求。蘋果即將推出的新一代處理器A20，也將采用臺(tái)積電最新的2nm工藝制造，并采用SoIC這一先進(jìn)封裝技術(shù)。蘋果的選擇無(wú)疑為2nm工藝的市場(chǎng)應(yīng)用開了個(gè)好頭。
SoIC先進(jìn)封裝技術(shù)是由臺(tái)積電率先推出的一種創(chuàng)新的多芯片堆疊技術(shù)，旨在克服傳統(tǒng)封裝技術(shù)的局限性，滿足市場(chǎng)對(duì)更高運(yùn)算效率、更豐富資料帶寬、更高功能封裝密度、更低通信延遲以及更低功耗的需求。其核心想法是將不同功能、不同尺寸、不同節(jié)點(diǎn)的晶粒進(jìn)行垂直堆疊，形成一個(gè)整合度極高的SoC系統(tǒng)。
臺(tái)積電SoIC的首發(fā)客戶是AMD，其最新AI芯片產(chǎn)品正處于量產(chǎn)階段，并計(jì)劃在未來(lái)采用SoIC技術(shù)提升芯片性能。
臺(tái)積電寶山工廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，不僅鞏固了臺(tái)積電在全球半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)先地位，也進(jìn)一步提升了臺(tái)灣地區(qū)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的重要性。
