台積電2奈米量產獨步全球

-

【吳旻蓁╱先探2383期】

台積電第四季起二奈米即將量產，象徵全球科技產業鏈進入全新拐點。這項技術突破不僅象徵晶體管架構正式跨入全環繞閘極(ＧＡＡ)的新紀元，更意味著ＡＩ、高效能運算(ＨＰＣ)、行動處理器與資料中心將全面進入能效更高、算力更強的新時代。

ＧＡＡ架構帶來技術跨越

二奈米的技術核心源於ＧＡＡ結構，相較於已在FinFET(鰭式場效電晶體)面臨物理極限的三奈米世代，ＧＡＡ採用奈米片堆疊方式，讓電流控制更精準，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○％。對於生成式ＡＩ與大型資料中心而言，能效優化已成為硬體競逐的主戰場，每一瓦功耗的改善都會轉化為上千台伺服器與上億美元級的營運成本差異。

因此，在全球生成式ＡＩ帶動的超大規模資料中心投資正快速膨脹之下，台積電先進製程與先進封裝產能已呈現全面滿載，其中，二奈米製程預計二五年第四季起開始量產，二六年底月產量目標達到十萬片；科技大廠紛紛力爭產能，包括蘋果、輝達、AMD、高通等大客戶都已排隊等候二奈米產能，故目前二奈米訂單至二六年已排滿，預計將成為台積電下一波成長的重要引擎。除二奈米外，三奈米持續由蘋果、輝達、AMD、亞馬遜與英特爾支撐；七奈米也因ＡＩ加速器與特定ＨＰＣ應用回補，出現產能利用率回升。

目前台積電於竹科寶山、高雄楠梓規劃的七座二奈米廠已無法滿足訂單動能。像是日前輝達執行長黃仁勳來台參訪南科台積電晶圓十八廠及參與公司運動會，魏哲家也透露黃仁勳是來要更多產能，且魏哲家也提及客戶對先進製程的產能超過預期，因此產能仍遠遠不夠。

鑒於此，近期市場再傳台積電已與國科會等單位會商，評估在台灣再追加興建三座二奈米廠。據供應鏈推測，新廠地點鎖定台南市政府積極推動的「南科特定區開發案」，尤其Ａ區約四○公頃用地，被視為最適合晶圓廠的基地。台積電大舉擴產，使台灣從新竹、台中到高雄形成全球最密集、最完整的先進製程集群，規模之大在全球晶圓代工史上前所未見。

根據機構法人預估，台積電明年資本支出預估上看四八○到五○○億美元，可望續創歷史新高。這樣的大規模擴產，也意味著資本密集度與技術門檻同步推升，法人指出，二奈米單座晶圓廠投資金額，已遠高於七奈米與五奈米世代，不僅需要更高規格的潔淨室與廠務系統，更因導入高數值孔徑極紫外光(High-NA EUV)與更複雜的多重圖案化製程等，使得投資比重進一步拉高；且從FinFET轉向GAAFET架構，涉及了基礎電晶體結構的根本改變，需要更複雜的鍵合、更高的晶圓平整度標準。換言之，二奈米不只是「多蓋幾座廠」，而是整個製造體系的結構性升級。

全球最大二奈米產能基地

法人指出，台積電之所以能持續在三奈米以下節點與先進封裝領域維持顯著領先，關鍵並不僅在於單一設備或製程技術，而是背後一條橫跨光刻、薄膜沉積、蝕刻、清洗、量測檢測，以及矽晶圓、光罩與化學材料的超大供應鏈體系。這條供應鏈長期與台積電共同開發、同步演進，使得競爭對手即便能取得相同設備，也難以在良率、量產時程與成本控制上複製其成果。