據外媒消息稱台積電 2nm 工藝取得重大突破,研發進度超前,其有望在 2023 年下半年進入風險試產,良率可以達到 90% 。這對業界來說是一個好消息,因為先進的製程和高性能晶片驅動著於半導體產業的進步,使得當下 AI 和手機等處理器可以憑藉先進製程獲得更好的能效比。但隨著半導體產業的進步,這使得晶片成本也在迅速上升,並且由於原子尺度矽材料的基本物理限制,使得由摩爾定律驅動的矽技術演進路徑似乎正快速接近終點。

由喬治敦大學沃爾什外交學院安全與新興技術中心( CSET )的兩位作者編寫的《 AI Chips: What They Are and Why They Matter 》報告中估計出,台積電每片 5nm 晶圓的收費可能約為 17,000 美元,是 7nm 的近兩倍。該報告借助模型進行預估,以及進行通過對半導體行業和 AI 晶片設計的調查,得出每片 300mm 直徑的晶圓通常可以製造 71.4 顆 5nm 晶片,這便讓晶片公司的製造成本達到了每顆 238 美元,再加上每顆晶片 108 美元的設計成本以及每顆晶片 80 美元的封裝和測試成本,這便讓每顆 5nm 晶片的總成本高達 426 美元(約HK$3300/NT$12400)。

其實我們可以從 2018 年台積電 CEO 魏哲家打趣說的,台積電預計在 5nm 投資了 250 億美元,各位就知道以後價格是多少了!這句話中就可以看出晶片成本變高是必然的了。隨著半導體複雜性的增加,對高級人才的需求也在不斷增長,並且為了支撐先進製程,人手方面也在逐年上升,這些方面也是成本上升的原因之一。

到了 2nm ,台積電和 Intel 都採用 GAA ( Gate-all-around ,環繞閘極)維持先進製程的性能提升。而晶片未來的發展回事怎麼讓我們拭目以待吧。

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