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台積電加速佈局 1nm 製程，全力衝刺超先進節點

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#semiconductor#manufacturing#ai-hardware

台積電的 1nm 藍圖是未來 AI 算力的基石，對於長期基礎設施規劃至關重要。

30 秒速覽

有什麼變化

台積電正加速 1nm 半導體製造的技術藍圖。

為什麼重要

邁向 1nm 製程將顯著提升電晶體密度與能效，直接為下一代高耗能的 AI 加速器與 GPU 提供硬體支撐。

下一步行動

調整您的長期硬體規劃，將 TSMC 1nm 製程預計於 2026-2027 年帶來的更高運算密度納入考量。

誰應關注：Founders & Product Leaders

關鍵要點

  • •台積電正加速 1nm 半導體製造的技術藍圖。
  • •此舉旨在進一步拉開與競爭對手 Samsung 的技術差距。
  • •1nm 開發進度與即將到來的 2nm 量產週期同步推進。
  • •發展動力源自生成式 AI 對算力的巨大需求。
關鍵數字14萬30%

深度解析

背景與延伸：來自公開資料，非原文內容。引用 20 個來源。

增強重點摘要

  • •台積電的2奈米製程（N2）預計在2026年底達到每月14萬片的產能，其中蘋果公司已預訂超過一半的初期產能，而高通和聯發科則可能轉向N2P（2奈米增強版）製程。
  • •台積電計劃在2028年大規模量產1.4奈米製程（代號A14），預計將帶來高達30%的性能和能源效率提升。
  • •台積電的1奈米以下（Sub-1nm）製程目標於2029年啟動試產，初期月產量目標為5,000片晶圓，蘋果公司被視為潛在的首批客戶之一。
  • •為滿足強勁需求，台積電正以過去兩倍的速度擴張產能，預計2026年將在台灣新建4座晶圓廠和2座先進封裝廠，並同步推進美國亞利桑那、日本熊本與德國德勒斯登三大海外製造基地。
  • •在1奈米及更先進製程的開發中，台積電正探索下一代電晶體架構，如互補式場效電晶體（CFET），以及先進封裝技術如CoPoS（CoWoS的面板化演進版本），以應對物理極限的挑戰。

競品分析

台積電 (TSMC)
製程節點
2nm (N2)
量產/試產時間
2025年第四季量產
關鍵技術/備註
2026年底月產能達14萬片，採用GAAFET技術
製程節點
1.4nm (A14)
量產/試產時間
2028年大規模量產
關鍵技術/備註
性能與能效提升30%，將採用High-NA EUV
製程節點
Sub-1nm (1nm以下)
量產/試產時間
2029年試產
關鍵技術/備註
探索CFET架構與CoPoS先進封裝
三星 (Samsung)
製程節點
2nm (SF2)
量產/試產時間
2026年下半年量產
關鍵技術/備註
3nm已採用GAAFET，具備GAA經驗優勢
製程節點
1.4nm (SF1.4)
量產/試產時間
2029年量產
關鍵技術/備註
PDK 1.0預計2027年下半年發布
英特爾 (Intel)
製程節點
18A (約1.8nm)
量產/試產時間
預計2024年下半年量產
關鍵技術/備註
已組裝High-NA EUV曝光機，目標2030年實現1萬億個電晶體封裝
Rapidus (日本)
製程節點
1.4nm
量產/試產時間
2029年開始生產
關鍵技術/備註
日本政府支持，目標縮短與台積電的技術差距

技術深入

  • 2奈米製程 (N2)：將採用環繞閘極場效電晶體（Gate-All-Around FET, GAAFET）架構，取代傳統的鰭式場效電晶體（FinFET），以提供更好的電晶體控制和降低漏電流。
  • 1.4奈米製程 (A14) 及1奈米製程 (A10)：預計將導入高數值孔徑極紫外光（High-NA EUV）微影系統，這是實現更小製程節點的關鍵技術。
  • 1奈米以下製程 (Sub-1nm)：正積極探索互補式場效電晶體（Complementary Field-Effect Transistor, CFET）作為下一代電晶體結構。CFET透過垂直堆疊PMOS和NMOS電晶體，能進一步縮小單元尺寸並提高效率。
  • 先進封裝技術：為應對1奈米製程帶來的運算挑戰，台積電正推進下一代先進封裝技術CoPoS（CoWoS的面板化演進版本），以實現更高密度的晶片整合。

前景展望基於引用來源的 AI 分析

台積電在1奈米製程的領先將鞏固其在AI晶片製造領域的主導地位。
早期且大規模地量產1奈米等先進製程，將吸引頂尖AI晶片設計公司，使台積電成為其不可或缺的合作夥伴，進一步強化其市場領導地位。
先進製程的競爭將促使半導體產業在技術創新上加速，尤其是在電晶體架構和先進封裝方面。
隨著傳統微縮技術接近物理極限，CFET等新電晶體架構和CoPoS等先進封裝技術的發展，對於維持性能提升和功耗效率至關重要。
全球地緣政治因素將持續影響台積電的產能佈局，促使其在海外設立更多先進製程晶圓廠。
為滿足客戶需求和響應各國政府的在地化生產政策，台積電將在台灣以外的地區擴建晶圓廠，以分散風險並強化全球供應鏈韌性。

時間線

1987
台積電成立，開創專業晶圓代工模式。
2022
台積電3奈米製程（N3）實現量產。
2024-11
台積電在新竹研發中心安裝首台High-NA EUV微影系統。
2025-Q4
台積電2奈米製程（N2）開始量產。
2026-12
台積電2奈米製程月產能預計達到14萬片。
2028
台積電1.4奈米製程（A14）預計大規模量產。
2029
台積電1奈米以下（Sub-1nm）製程預計啟動試產。
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