台积电开始量产2nm芯片：首度采用GAA晶体管，性能提升10%~15%
2025-12-30
来源：爱集微
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台积电已开始量产N2（2nm级）制程工艺芯片。正如台积电在其2nm工艺网页上发布声明称：“台积电的2nm（N2）工艺已按计划于2025年第四季度开始量产。”
从性能提升的角度来看，N2工艺旨在实现与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%（适用于包含逻辑、模拟和SRAM的混合设计）。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工艺是该公司首个采用全环绕栅极（GAA）纳米片晶体管的工艺节点。在这种结构中，栅极完全环绕由堆叠的水平纳米片形成的沟道。这种几何结构增强了静电控制，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，从而最终提高了晶体管密度。此外，N2还在电源传输网络中添加了超高性能金属-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%，从而提高了电源稳定性、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，有望在本季度晚些时候实现量产，良率良好。我们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。此前，市场预期台积电将在毗邻其全球研发中心新竹Fab 20工厂开始提升N2制程的产能。Fab 20工厂的量产时间可能会稍晚一些。（校对/赵月）
