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2nm芯片制造“边际成本”陡增!一片晶圆成本3万美元,这节奏分明是在“印钞”吧
主编:原创

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芯果编辑部团队获悉,对于半导体器件制造商来说,维持“摩尔定律”变得越来越困难和昂贵。根据12月23日International Business Strategies(IBS)分析师近日发布报告内容看,晶圆代工和晶圆制造商过渡到2nm工艺后,相比3nm工艺其成本增加超过近50%,导致每片2nm晶圆的成本为~3万美元(当前约21.4万元人民币)。(芯果小编看到这些具体测算数据,内心的感受是这样的:这哪里是制造芯片,这是在印钞吧!)

 

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资料来源:Nikkei Asia Research,芯果团队分析整理。

 

上述英文示意图,用汉语解释的大概意思是这样的:以英特尔(Intel)、台积电(TSMC)、三星(Samsung)、格罗方德(Global Foundries)还有中芯国际(SMIC)做左坐标轴作为公司对比,右侧上面是时间发展年份,可以看到,比如2007年台积电在自身最领先的40nm制程的时候,中芯国际在55/65nm左右的工艺节点。看2024-25年这个时段的图示,可以发现,英特尔、台积电、三星都预计达到2nm的工艺节点。

 

IBS预估,一家月产能约5万片晶圆的2nm晶圆厂(WSPM)成本约为280亿美元,而建设相同产能的3nm晶圆厂,预估为200亿美元。

 

(这里,芯果小编要“敲黑板”了,啥是WSPM?其实是wafer starts per month,每月晶片启动量,是衡量开工量水平的一个对应参考数据。)

 

晶圆厂增加的成本,主要原因是极紫外(EUV)光刻工具数量的增加,大幅提高每片晶圆和每块芯片的成本,而这些成本自然地会转嫁给消费者。

 

根据台积电目前公布的路线图,计划在2025-2026年期间引入N2工艺,而一片 300mm(解释一下,其实是对应12英寸)的2nm晶圆,苹果需要支付大约3万美元的费用,而N3工艺晶圆,费用预估为2万美元。

 

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在IBS报告中,分析师预测,20年后晶圆制造也将回顾“传统”制造业,而不是现在的高科技产业领域,如果没有跨越式产业技术的变革驱动,那么芯片制造就是成熟的、高效的制造业。

 

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与此同时,芯片是不是会“金融商品化”,举个例子就好比,钢铁、塑料(或石油、天然气)期货一样在交易和资本市场出现现货、期货以及各类衍生产品,这个展望话题仍然存在巨大争议。但是,“摩尔定律”的减缓,已经对于现今的产业发展和地缘政治格局起到深远影响。

 

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Arete Research 估计,苹果最新的智能手机A17 Pro片上系统芯片(SoC)的芯片尺寸在100mm^2到110mm^2之间,这与该公司上一代A15 (107.7mm^2 )和A16的芯片尺寸一致(比A15大约5%,因此,大约 113mm^2 )的SoC。

 

如果苹果A17 Pro芯片尺寸按照105mm^2计算,那么一个300毫米晶圆可以切出586颗,如果按照理论上的100%良率计算,每块芯片成本大约34美元,如果按照85%良率计算,成本大约为40美元。

 

IBS预估苹果3nm芯片的成本为50美元,2nm的“苹果芯片”的成本将提到85美元。粗略计算下,以每片晶圆~3万美元,85%良率,单个105mm^2芯片的成本为~60美元。

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