在半導(dǎo)體行業(yè)中,“良率”(Yield)是一個關(guān)鍵指標(biāo),指的是從一片硅晶圓中切割出的可用芯片通過質(zhì)量檢測的比例。如果晶圓廠的良率較低,制造相同數(shù)量的芯片就需要更多的晶圓,這會推高成本、降低利潤率,并可能導(dǎo)致供應(yīng)短缺。
據(jù)外媒 phonearena 透露,臺積電計劃明年開始量產(chǎn) 2 納米芯片,目前該公司已在位于新竹的臺積電工廠進(jìn)行試產(chǎn),結(jié)果顯示其 2nm 制程的良率已達(dá)到 60% 以上。
這一數(shù)據(jù)還有較大提升空間,外媒稱,通常相應(yīng)芯片良率需要達(dá)到 70% 或更高才能進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段。以目前 60% 的試產(chǎn)良率,臺積電明年才能令其 2nm 工藝進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)階段。
因此,蘋果預(yù)計在明年的 iPhone17 系列中仍會基于臺積電 3nm 工藝節(jié)點的 A19 / Pro 處理器。而首款采用 2nm 芯片的蘋果產(chǎn)品將是 2025 年末發(fā)布的 iPad ProM5,而首款搭載 2nm 處理器的 iPhone 預(yù)計將是 2026 年的 iPhone 18 乃至 2027 年的 iPhone 19 系列。
據(jù)介紹,臺積電的 2nm 工藝引入了一種新的晶體管結(jié)構(gòu) —— 環(huán)繞柵極(IT之家注:Gate-All-Around, GAA)。GAA 晶體管通過垂直排列的水平納米片,在四個側(cè)面包圍通道,而前代的鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)僅能覆蓋三面。GAA 晶體管具有更低的漏電率和更高的驅(qū)動電流,從而提升了性能。
雖然臺積電的 2nm 試產(chǎn)良率已達(dá)到 60%,并有望在明年量產(chǎn)時突破 70%,但其主要競爭對手三星代工(Samsung Foundry)卻仍在為低良率問題苦苦掙扎。據(jù)傳,三星的 2nm 工藝良率僅在 10%-20% 之間。
這并非三星首次因低良率問題受到影響。早在 2022 年,三星在生產(chǎn)驍龍 8 Gen 1 芯片時的低良率導(dǎo)致高通將訂單轉(zhuǎn)交臺積電,并開發(fā)了改進(jìn)版的驍龍 8+ Gen 1 芯片。從那時起,高通的旗艦手機(jī)處理器便一直由臺積電生產(chǎn)。