5nm增產70%、2021年完成攻克2nm，臺積電成功站在半導體世界的舞臺中心

臺積電昨日宣布 48.4 億新臺幣買下彩晶興建中的廠房和附屬設備，這已經(jīng)是臺積電今年第四次斥巨資在南科一帶“買房”。

在本月 19 號，臺積電宣布斥資 8.6 億新臺幣購買益通光能科技在南科的廠房以及附屬設施；12 號，偏光板廠力特也公告將處分其位于南科廠的廠房給臺積電，交易金額為 36.5 億新臺幣；而更早之前，5 月 12 日時，臺積電的供應商家登也以重訊方式告知，將處分其位于南科的不動產，交易金額為 6.6 億新臺幣。短短四個月，臺積電陸續(xù)買下了家登、力特、以及益通南科廠房，累計已投入約 100 億新臺幣。

5nm 增產 70%

臺積電對廠區(qū)的暴增源于訂單的暴增，雖然華為因為美國制裁原因，無法再找臺積電代工，但是華為的缺位被其他廠商迅速填補，此前芯三板文章已經(jīng)寫過，由于三星在 5nm 制程上良品率的問題，高通不得不將 5nm 芯片的訂單轉向臺積電，此外 AMD 的 5nm 芯片也在加速階段，聯(lián)發(fā)科、NXP 等客戶也開始轉向 5nm 工藝，這就導致臺積電的 5nm 產能嚴重不夠用，只能不斷的買廠擴充產能，目前臺積電的 5nm 產能為 6 萬片晶圓 / 月，南科工業(yè)園的 Fab 18 工廠 P3 工程將于 Q4 季度量產，明年 Q2 季度 P4 工程還會進一步增加產能約 1.7 萬片晶圓 / 月。

隨著這些工廠的擴產，臺積電的 5nm 產能將從目的 6 萬片晶圓 / 月提升到接近 11 萬片晶圓 / 月，增幅超過 70%，不僅是全球最大 5nm 產能，還拉大了與三星等對手的差距。

12nm 賽道競爭激烈

此外，雖然目前臺積電的 36%的營收來自于 7nm，但是 12~16nm 制程依然保有 18%的份額，此外格芯也放棄了 10nm 轉而優(yōu)化 12~14nm 工藝，再加上中芯國際也在 12nm 展露頭角，這些因素都成為臺積電繼續(xù)深挖 12nm 工藝價值的動力。

所以臺積電在技術大會上不僅確認了 5nm、6nm 已在量產中，3nm、4nm 明年試產后年量產外，還宣布對 12nm 進行了升級，新制程工藝節(jié)點名為 N12e，綠色 LOGO 極為醒目，突出的就是其在能耗上的極佳表現(xiàn)。具體來說，N12e 要取代的是 22ULL，可帶來 76%的邏輯密度提升，給定功耗下 49%的頻率提升、給定性能下 55%的功耗減少以及 SRAM 尺寸 50%的縮減。

臺積電進入無人之境

5nm 之后，臺積電已經(jīng)進入了無人之境，三星也被其甩在身后，三星目前的 5nm 良品率過低導致高通投入臺積電的懷抱，此外 Intel 的 7nm 最早也要到 2022 年末才能出來，目前只有臺積電一家在 3nm 上有實質性的進展。

臺積電披露其關于 3nm 的相關信息，3nm 工藝，仍將繼續(xù)使用鰭式場效應（FinFET)晶體管，不會采用三星計劃在 3nm 工藝節(jié)點上使用的環(huán)繞式閘極電晶體（GAA）。而相比于 5nm 工藝而言，3nm 工藝將使芯片的性能提升 10%到 15%，能耗降低 25%到 30%，臺積電方面承諾 3nm 工藝的晶體管密度將是 5nm 工藝的 1.7 倍。

當然臺積電對于制程的追求肯定無止境，其還打算用一個 8000 人的工程師隊伍攻克 2nm 芯片，該項目的第一階段將在 2021 年完成。

半導體的舞臺中心

毫無疑問，如今的臺積電已經(jīng)站在了半導體世界的舞臺中心，作為一家商業(yè)公司，臺積電也是及其優(yōu)秀的，作為半導體行業(yè)的吸金王，臺積電的凈利潤高達 32.2%，從整個人類的視野來看，臺積電代表了人類對于物理極限的追求。