
近年来,芯片制造工艺不断升级,但每一代新工艺的投入成本和价格也在快速攀升。例如,台积电目前最先进的N2 2nm制程工艺,每片晶圆的价格已经高达3万美元(约合人民币21.6万元),而下一款A16 1.6nm工艺的晶圆价格预计将上涨到4.5万美元(约合人民币32.3万元),涨幅超过50%。
晶圆的实际定价受到多种因素影响,包括前期的研发投入、产能规模以及客户的具体合作情况等。不同客户的报价存在差异,一些大客户往往能获得更有竞争力的价格。例如苹果长期以来都是台积电的重要合作伙伴,因此享有更优惠的条件。其他如AMD、NVIDIA、Intel和高通等公司,则需根据订单规模和产能安排来确定最终价格,文中提及的价格仅作为大致参考。
回顾历史可以发现,晶圆价格长期呈上升趋势。早在2004年,90nm工艺的晶圆成本仅为2000美元,之后随着制程不断缩小,价格逐步走高。到了N7 7nm节点,晶圆价格已突破1万美元;而5nm制程(N5)价格升至1.6万美元;如今3nm(N3)工艺的价格已接近甚至超过2万美元。
按照规划,台积电将于今年下半年启动N2 2nm工艺的量产。苹果的A20和M6系列芯片,以及AMD的Zen6 EPYC处理器都计划采用这一先进制程。
接下来是台积电A16工艺,它将融合纳米片晶体管、背部供电和超级电轨等多项新技术。相比N2工艺,A16在性能上提升8-10%,功耗降低15-20%,晶体管密度增加10%。该工艺预计将在2026年进入量产阶段,具体客户信息目前尚未公布。
更远期的规划中,台积电A14 1.4nm工艺将进一步引入第二代GAAFET全环绕纳米片晶体管技术以及NanoFlex Pro新型标准单元架构。与N2工艺相比,A14在性能方面可提升10-15%,功耗下降25-30%,晶体管密度提高23%。该工艺计划于2028年上半年实现量产,届时晶圆成本预计将再次大幅上涨。
此外,随着工艺复杂度的提升,芯片首次流片成功的概率也显著下降。目前流片一次即通过验证的成功率仅为14%,相较两年前下降了10个百分点。这一现象进一步增加了芯片研发的整体成本与风险。
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