为什么各国都在争相投入巨资开发自主可控的2nm先进技术

摩尔定律虽然逐渐进入下半场，但各国各地区仍然在追求先进技术。中国台湾、美国等多国各地区都在争夺2nm技术。由于半导体越来越重要，为什么各国都在争相投入巨资开发自主可控的BCW32先进技术，需要几十年的时间才能打造一个全球无摩擦的半导体生态系统。2nm芯片不仅能用于量子计算、数据中心、智能手机等产品，还能决定军用硬件性能，包括战机和导弹。因此，芯片不仅仅是经济的中坚力量，还能支撑国家的自治、安全和主权。不过，由于一些众所周知的原因，中国大陆暂时没有先进技术。

中国台湾：2nm台积电2025年量产。

最先进的节点92%来自中国台湾台积电，在开发2纳米芯片量产技术方面处于领先地位。2019年，台积电宣布开始开发2纳米工艺，成为第一家宣布开发2纳米工艺的公司。

台积电第一个2nm厂坐落于台湾北部新竹县宝山附近的一个厂，就在6月5日，台积电宣布投资1兆元扩产2nm工艺芯片。随着台积电2nm厂建设方案的制定，中科台中园扩二期发展方案正在如火如荼的进行中。台积电供应链显示，除了计划2nm厂，台积电后续1nm厂也可在此落户。

对于2nm的技术进展，据外媒报道，台积电早前与少量媒体分享其工艺路线图，正在评估CFET等工艺技术，将其视为纳米片的接班人。据他们介绍，2025年台积电将推出纳米片晶体管的2nm工艺。据台积电业务发展副总裁Keving介绍，CFET是一个选项，目前仍处于研发阶段，因此无法提供其任何时间表。Keving还指出，3nm将是一个长节点。在这个节点上会有很大的需求。对于计算能效要求较高的客户，可以率先转向2nm。

现阶段，台积电2nm的发展已经走上了正轨。魏哲学家表示，台积电2纳米技术去年已经进入技术发展阶段，重点是测试载体、屏蔽生产和硅试生产的设计方案和实际操作。总体而言，台积电采用新技术的速度越来越慢。传统上，台积电每两年就开始生产一个新的升级节点。台积电的N7于2018年4月开始攀升，N5于2020年4月进入HVM，但N3仅在2020年下半年用于商业生产。对于N2来说，我们可以清楚地看到更长的节奏，这也表明研发和克服过程节点越来越困难。

美国：IBM和英特尔推动2nm发展。

2020年IBM完成了2纳米技术的突破，估计IBM2nm工艺能在每平方毫米芯片上集成3.33亿晶体管。

在这种芯片上，IBM为了获得电压信号和将位置从1翻转到零或从0翻转到1并排，而使用了一种叫做纳米堆叠的晶体管，它将NMOS晶体管堆叠在PMOS晶体管的顶部。这些晶体管被称为GALALA或GAA晶体管。

根据半导体行业的观查，读者肖德源对其的解读，就是说IBM早已刚开始考虑到将CFET应用于其2nmpower系列产品。CFET是CFET对Comepomet系列产品的简称，在CFET中，彼此能够将NFET和PFET纳米线或是纳米片叠在一起。CFET能够在PFET上叠一个NFET，还可以在2个PFET的顶端叠两个NFET。那样做的关键优势是节约地区，进而在2nm后带来一些动力和性能的益处，适用2nm后的技术性节点。

据中央通讯社报道，国际工业研究院研究所所长杨瑞林表示，IBM发布2nm工艺是半导体行业的大事，象征GAA架构的可行性，使得台积电和三星加速了2nm工艺的研发。虽然这样可能会增加台积电的竞争压力，但台积电客户众多，能有效缩短学习曲线，提升良率，降低成本。

同样是美国公司的英特尔也在研发2纳米技术。这将是英特尔的首款HNS，他们还将引入背供电。背供电解决了IR功率下降的问题，也让前端更容易接通。这一过程的密度估计是上一代的1.6倍。

写在最后。

整体来看，2nm是很有可能实现的，在2nm技术上的突破三大晶圆厂肯定是胜算较大，但是先进的过程需要积累经验，所以台积电刘德音在近期的股东大会上发言，台积电不会特别担心日美2nm的合作，三星和英特尔在2nm技术上的发展，以过往的经验来看，台积电的良性率一直不错，至于欧洲在2nm技术上突破应该也还有很长的一段路要走，不过中国大陆暂时不能参加这种先进的制程比赛，实在是可惜。