台积电工艺水平再次提升，产能供货苹果仅有7400万颗

一、台积电为苹果代工7400万颗A14处理器

9月27日消息，据国外媒体报道，芯片代工商台积电的5nm工艺，在今年一季度就已投产，为苹果等客户代工最新的处理器，苹果的A14处理器，就是由台积电采用5nm工艺制造的。

在此前的报道中，外媒曾提到，苹果要求台积电今年为他们代工8000万颗A14处理器，用于将推出的iPhone 12系列。但在最新的报道中，外媒表示台积电可能无法完成苹果要求的数量，他们今年最多只能生产7400万颗，未完成部分将推迟到明年。

考虑到台积电代工的A14处理器，需要经过其他厂商的测试，才能用于苹果的硬件产品，中间多个环节还需要运输，这也就意味着如果台积电如外媒的报道那样，在今年最多只能代工7400万颗A14处理器，那苹果今年可供应的iPhone 12，就将低于7400万部。

此外，在9月16日凌晨1点开始的发布会上，苹果新推出的iPad Air，搭载的也是A14处理器，这也会导致可用于iPhone 12系列的处理器减少。从苹果方面公布的消息来看，A14处理器采用5nm制程工艺，集成118亿个晶体管，采用6核中央处理器和4核图形处理器，性能和能效较上一代均有提升，拥有苹果设计的新一代16核神经网络引擎，每秒可处理11万亿次运算。

二、台积电3nm首波产能大部分将留给苹果

在5nm工艺大规模投产之后，台积电将投产的下一代重大芯片制程工艺，就将是3nm，目前正在按计划推进，计划在2021年开始风险试产，2022年下半年大规模投产。

虽然现在距离台积电3nm工艺大规模投产还有近两年的时间，但已有众多厂商在关注台积电的这一先进制程工艺。外媒的报道显示，台积电3nm工艺准备了4波产能，其中首波产能中的大部分，将留给他们的大客户苹果。

台积电3nm工艺首波产能中的大部分留给苹果，其实也在意料之中。苹果是台积电的大客户，从2016年iPhone 7系列所搭载的A10处理器开始，苹果的A系列处理器就全部交由台积电独家代工，台积电能有今天的规模，除了他们领先的技术，还有苹果大量订单的功劳。
3nm工艺是5nm之后一次完整的工艺节点跨越，将使芯片的性能得到明显提升。在今年一季度和二季度的财报分析师会议上，台积电CEO魏哲家都有谈到3nm工艺，他透露同5nm工艺相比，3nm工艺将使晶体管的密度提升70%，芯片的速度提升10%到15%，能效提升25%到30%。

三、台积电2nm制程取得突破

芯片制程的提升是有瓶颈的，当芯片尺寸小于5nm时就会产生量子隧穿效应，电子会自行穿越晶体管的栅极和源极通道，造成0和1的逻辑错误。因此很多业内人士都说3nm制程很可能就是硅基半导体工艺的极限，2017年张忠谋也表示台积电的2nm制程工艺需再等数年才能下结论。

不过实际情况要乐观得多，近日有报道称台积电的2nm工艺取得重大突破。台积电在去年成立了2nm研发团队，针对FinFET因制程微缩产生电流控制漏电的物理极限问题，团队综合了成本、设备相容、技术成熟及效能表现等多项条件，一改过去3nm、5nm的鳍式场效应晶体管（FinFET），改用以环绕闸极制程为基础的多桥通道场效电晶体MBCFET架构。

同时极紫外光（EUV）微显影技术的提升，使台积电研发多年的纳米片（Nano Sheet）堆叠关键技术更为成熟，良率提升进度较预期顺利。台积电此前透露2nm研发生产将在新竹宝山，规划P1到P4四个超大型晶圆厂，占地90多公顷。

以台积电2nm目前的研发进度研判，供应链预计台积电2023年下半年可望进入风险性试产，2024年正式量产。

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