瘋狂漲價的2nm芯片：一場少數人的內卷游戲

成本之下，多少芯片公司選擇跟進？

近日，荷蘭光刻機巨頭ASML宣布，正向英特爾交付一臺最新型高數值孔徑（High NA）極紫外光刻機 。

據ASML社交媒體公布的信息，一個印有ASML公司 LOGO的集裝箱，將從荷蘭埃因霍溫發往英特爾的俄勒岡州晶圓廠進行組裝。

這僅僅是這款光刻機的一部分——整個光刻機需要13個貨柜、250個板條箱進行運輸，組裝起來大概有一輛卡車那么龐大。

除了體積大以外，這種光刻機的成本更是驚人，每臺的成本超過了3億歐元，是目前主流EUV光刻機的兩倍之多。

但貴也有貴的道理，這是目前唯一能生產2nm芯片的光刻機。

而英特爾更是希望直接用這款設備生產Intel 18A 制程（1.8nm），目的是讓競爭對手在2年內追不上自己。

另一方面，芯片制造商們的競爭，同時也是在考驗著客戶們的實力。

一場屬于三巨頭的內卷

自從2021年IBM發布全球首個2nm工藝后，各大晶圓代工廠便加速了2nm制程相關技術的研發。

這當中，不僅有臺積電、三星這樣的巨頭，甚至吸引了8家老牌日企，他們共同組建了一家名為Rapidus的新企業，希望以“2nm”重振日本半導體。

提前布局新技術在芯片制造這一環節并不奇怪，包括目前最先進的3nm，早在多年前就已經實現量產。

但從各家巨頭的財報分析可以看出來，2nm節點背后包含的意義更多。

有業內專家表示，2nm或許是硅芯片的“最后一戰”。在往后推進，石墨烯很有可能作為一種新材料取代硅晶體管。

因此在研發2nm時，芯片制造商們推出了諸多與埃米制程有關的新工藝，目前就是在摩爾定律終結前，趕緊建立起技術優勢。而這當中，臺積電的優勢最大。

可誰知，光刻機巨頭ASML非常給力，靠著EUV光刻機硬是給摩爾定律續命多年，到了如今的2nm的節點，ASML的光刻機依然發揮著作用。

據報道，ASML最新型號的High-NA EUV光刻機可以將聚光能力從0.33提高至0.55，解析度也從13nm提高8nm，能夠獲得更精細的曝光圖案。不僅可以用于2nm節點，再往下的節點同樣適用。

這就意味著，作為目前芯片制造最核心的部件，誰掌握了最新款的光刻機，誰就有機會搶占這個關鍵節點。

在2024年，ASML只計劃生產10臺新款光刻機，其中6臺已經英特爾提前鎖定，剩下的幾臺被三星與臺積電瓜分。

那么除了三巨頭以外，包括SK 海力士和美光等芯片制造商，只能排隊到2025年，而這剛好是三巨頭量產2nm的時間點。

三巨頭內卷，客戶“遭罪”

這邊是三巨頭們在2nm上內卷。而另一邊，大客戶們還在為3nm芯片犯愁。

按照蘋果給出的數據，采用臺積電3nm工藝的A17 Pro，晶體管數量為190億，比前代A16增加了近20%，但CPU性能卻只提升了約10%左右。

唯一的亮點是GPU性能，在增加一顆核心數后，峰值性能提升了20%。不過代價是的峰值功率達到了驚人的14W，被不少人吐槽有“發燒問題”。

除了性能提升小外，3nm的良率也并不樂觀。

有業內行業分析稱，臺積電、三星的 3nm 工藝良率目前都在50%左右，直到明年高通等大客戶大批量出貨后，3nm芯片的良率才會爬升到70%左右。

作為先進制程，由于工藝難度和材料限制，良率低很正常。但按照慣例，代工廠并不承擔不良芯片的成本，這部分還是由客戶自行承擔。

而良率越低的情況下，成本就會越高。

據DigiTimes一份報告顯示，臺積電3nm晶圓的成本大約為2萬美元。隨后又有多家媒體報道稱，每塊晶圓的成本可能會上升到2.5萬美元。

這其中除了代工方前期投入的設備、技術等成本以外，廢片的成品也被包含在內——作為最早采用3nm工藝的芯片公司，蘋果已經承擔了高昂的前期成本。

而真正到了2nm節點開始量產后，成本的增長更是驚人。

研究機構IBS分析師在接受日經采訪時直言，與3nm處理器相比，2nm的成本增長約50%，這就意味著屆時2nm芯片每片晶圓的價格將達到3萬美元。

除了開頭提到的ASML新款光刻機以外，新工廠的建設成本、芯片設計成本都會算到其中。

可即便成本越來越高，芯片公司們還得擠破頭搶占代工廠的訂單，畢竟能代工先進制程的制造商，目前僅剩下臺積電、三星、英特爾這三家。

一旦出現供不應求的情況，最后受傷的還是這些大客戶。

AI芯片會有影響嗎？

比起手機芯片，AI芯片對于先進制程的要求并不是那么高。

這主要是因為兩者對于芯片的要求不同，AI芯片更加強調芯片之間的通信問題，算力不足往往是芯片通信效率背鍋。

而GPU因為其高性能、高并行度、高吞吐量和低延遲等特點，非常適合用作AI芯片。

靠著在GPU領域的布局，英偉達建立了非常高的壁壘。在與臺積電綁定產能后，這個壁壘的門檻將越來越高。

目前來說，想為英偉達找到一個可行的競爭對手已經是一件非常困難的事情。

在前有AMD、后有亞馬遜、OpenAI、甚至微軟的情況下，英偉達在2023年牢牢掌握了AI芯片的霸主地位，并且可能持續很久。

在這種情況下，英偉達完全不需要冒險投入最新工藝制造AI產品，這樣就可以避免承擔早期高昂的芯片成本。

至于其競爭對手，是否選擇承擔2nm工藝高成本的影響？

只能說，這是一場少數人的游戲。

最后，記得關注微信公眾號：鎂客網（im2maker），更多干貨在等你！