臺積電開始量產2nm芯片：首度采用GAA晶體管，性能提升10%~15%

臺積電已開始量產N2（2nm級）制程工藝芯片。正如臺積電在其2nm工藝網頁上發布聲明稱：“臺積電的2nm（N2）工藝已按計劃于2025年第四季度開始量產。”

從性能提升的角度來看，N2工藝旨在實現與N3E工藝相比，在相同功耗下性能提升10%~15%，功耗降低25%~30%，晶體管密度提升15%（適用于包含邏輯、模擬和SRAM的混合設計）。對于純邏輯電路設計，晶體管密度比N3E提升高達20%。

臺積電的N2工藝是該公司首個采用全環繞柵極（GAA）納米片晶體管的工藝節點。在這種結構中，柵極完全環繞由堆疊的水平納米片形成的溝道。這種幾何結構增強了靜電控制，減少了泄漏，并能在不犧牲性能或能效的情況下實現更小的晶體管尺寸，從而最終提高了晶體管密度。此外，N2還在電源傳輸網絡中添加了超高性能金屬-絕緣體-金屬（SHPMIM）電容器。這些電容器的電容密度比之前的SHDMIM設計高出一倍，并將片電阻（Rs）和過孔電阻（Rc）分別降低50%，從而提高了電源穩定性、性能和整體能效。

臺積電CEO魏哲家在10月份的公司財報電話會議上表示：“N2工藝進展順利，有望在本季度晚些時候實現量產，良率良好。我們預計在智能手機和高性能計算人工智能（HPC AI）應用的推動下，2026年產能將加速增長。”

值得注意的是，臺積電已開始在高雄附近的Fab 22工廠生產2nm芯片。此前，市場預期臺積電將在毗鄰其全球研發中心新竹Fab 20工廠開始提升N2制程的產能。Fab 20工廠的量產時間可能會稍晚一些。（校對/趙月）