据台积电官网,该公司已按计划于2025年第四季度开始量产其N2(2nm级)制程工艺芯片。这一工艺节点旨在实现与N3E工艺相比,在相同功耗下性能提升10%~15%,功耗降低25%~30%,晶体管密度提升15%(适用于混合设计)。对于纯逻辑电路设计,晶体管密度比N3E提升高达20%。
台积电的N2工艺是其首个采用全环绕栅极(GAA)纳米片晶体管的工艺节点。这种结构通过栅极完全环绕堆叠的水平纳米片沟道,增强了静电控制,减少了泄漏,并能在不牺牲性能或能效的情况下实现更小的晶体管尺寸,从而提高晶体管密度。此外,N2工艺在电源传输网络中引入了超高性能金属-绝缘体-金属(SHPMIM)电容器。这些电容器的电容密度比之前的SHDMIM设计高出一倍,并将片电阻(Rs)和过孔电阻(Rc)分别降低50%,从而显著提升了电源稳定性、性能和整体能效。
台积电CEO魏哲家在10月份的公司财报电话会议上表示,N2工艺进展顺利,良率良好,预计在智能手机和高性能计算人工智能(HPC AI)应用的推动下,2026年产能将加速增长。值得注意的是,台积电已开始在高雄附近的Fab 22工厂生产2nm芯片,而新竹Fab 20工厂的量产时间可能会稍晚一些。
台积电计划在全新的晶圆厂大规模量产基于N2工艺的芯片,这是一项颇具挑战性的工作。同时启动两座具备N2工艺能力的晶圆厂,是因为众多台积电合作伙伴对这项新工艺技术表现出了浓厚的兴趣,因此需要为所有合作伙伴提供充足的产能。从2026年底开始,这两座晶圆厂还将用于生产基于N2P(N2性能增强版)和A16(1.6nm工艺,N2P升级版,采用Super Power Rail背面供电技术,专为复杂的AI和HPC处理器而设计)的芯片。
魏哲家补充道,N2P在N2的基础上进一步提升性能和功耗,计划于2026年下半年量产。此外,A16采用一流的Super Power Rail,最适合具有复杂信号路径和密集供电网络的特定HPC产品,其量产也正按计划进行,将于2026年下半年投产。