前言：

摩尔定律的经济效益正在逐渐消退。

传统上，随着制程技术的进步，成本应相应降低，这是半导体行业的普遍规律。

然而，当前的趋势却与此相反，技术越先进，成本反而越高，且增幅巨大。

作者| 方文三

图片来源|网 络

1.4nm制程的成本较2nm上涨50%

近期，台积电2nm及1.4nm晶圆成本的曝光，再次让业界体会到何为[巨额投资]。

据相关报道，台积电已于今年4月1日正式启动2nm工艺的订单，诸如苹果、联发科、高通等主要客户已纷纷排队[争抢产能]。

然而，这趟[技术列车]的票价相当昂贵，每片2nm晶圆的报价高达3万美元（约合22万元人民币）。

这只是初始阶段，预计到2028年量产的1.4nm晶圆，每片成本预计将增加50%，达到4.5万美元。

晶圆价格上涨将直接导致下游产品成本上升，未来旗舰终端产品的售价上涨可能成为常态。

有分析师预测，若2026年iPhone采用2nm芯片，单颗处理器的成本可能比现在高出50美元。

按照苹果一贯的定价策略，整机售价可能因此上涨150美元。

以英伟达RTX 5090显卡为例，其通路价格已从年初的9万新台币飙升至10万，涨幅超过10%，而搭载4nm芯片的服务器报价也上调了10-15%。

消费电子、数据中心等领域的终端产品价格可能随之上涨，最终由消费者承担。

三星电子近期上调了DRAM价格，DDR4的涨幅达到20%，显示半导体行业整体面临成本压力。

在先进制程领域，三星正加速推进3nm量产，并计划在2025年推出2nm工艺，试图通过价格优势争夺台积电的客户。

此外，中国厂商如华为昇腾920芯片预计将在下半年量产，性能接近英伟达H20，可能对台积电形成长期竞争。

1.4nm晶圆高价原因由多个要素构成

尽管芯片性能、功能以及核心数量都在迅速增长，但制造成本的增幅更为迅猛。

每平方毫米成本已从0.07美元增至0.25美元，这背后是设备、材料、工艺难度等环节的全面升级。

同时，晶体管密度的增长也逐渐遭遇瓶颈。

早期从28nm到16nm之间密度快速提升，但进入3nm世代后，尤其是在N3E阶段，单位面积的性能提升开始减缓，而成本却持续攀升。SRAM在其中遇到的物理限制尤为突出。

台积电的定价策略并非无的放矢。据悉，建设一座2nm晶圆厂的投入可能超过7亿美元，更不用说采用环绕栅极（GAA）结构、未来还需引入背面供电技术。

这些技术跨越均需极其复杂且昂贵的设备，例如ASML的High-NA EUV光刻机，单台售价接近4亿美元。

台积电的A14芯片采用公司第二代GAAFET纳米片晶体管技术以及全新的标准单元架构，旨在实现性能提升、降低功耗以及微缩化的优势。

台积电预测，相较于N2工艺，A14在保持相同功耗和复杂度的前提下，将实现10%至15%的性能增长；

在相同频率和晶体管数量条件下，功耗可降低25%至30%；并且在混合芯片设计和逻辑电路中，晶体管密度可提高20%至23%。

鉴于A14是一个全新的工艺节点，相较于N2P（基于N2技术的IP）和A16（采用背面供电的N2P），它将需要开发新的IP、进行优化以及使用新的EDA软件。

台积电强调，A14还融入了公司自主研发的设计技术协同优化（DTCO）技术——NanoFlex Pro技术，该技术赋予设计人员极大的灵活性，以实现最佳的功率性能优势。

台积电的1.4nm工艺并未采用电源轨技术，也未使用成本高昂的High NA EUV光刻机技术，这表明未来晶圆制造成本仍有上涨的可能。

目前600W以上的功率可能会导致光学元件磨损达到不可接受的程度。

这些元件是扫描仪中最昂贵的部分之一，若在使用寿命短的情况下更换，成本将非常高昂。

此外，台积电此次推出了一项名为NanoFlex Pro的技术，该技术允许工程师通过类似拼装乐高积木的方式精细调整晶体管配置。

然而，这也意味着芯片设计公司必须重新开发IP模块，EDA软件亦需进行相应的升级，整个产业链均需投入大量资金进行迭代更新。

地缘政治因素也加剧了成本压力，美国的关税政策和技术管制要求台积电在美国扩大产能。

台积电计划在2025年在全球新建9座工厂，其中新竹晶圆20厂和高雄晶圆22厂将成为2nm量产的核心基地，预计30%的2nm产能将布局美国。

这一扩产计划旨在缓解供需矛盾，但也可能进一步推高成本，形成[涨价-扩产-再涨价]的循环。

这种成本传导已形成固定链条：光刻机等设备投资激增→晶圆代工报价飙升→芯片设计成本膨胀→终端产品涨价或减配。

只有巨头必须且乐意参与的角逐

尽管价格令人咋舌，苹果、英伟达、AMD、高通等芯片行业巨头仍然位列台积电的产能规划名单之中。

原因显而易见，性能差异过于显著。行业数据显示，每推进一代制程，芯片速度可提升30%以上，同时功耗还能降低约20%。

以手机处理器为例，2nm相较于3nm，在相同电量下处理速度能显著提升。

为了维持市场竞争力，厂商不得不追求最新工艺。

尽管这一数字听起来可能有些夸大，但考虑到苹果每年销售约2亿部iPhone，若每部芯片能节省100毫瓦的功耗，用户体验将大幅超越竞争对手，因此这笔投资是值得的。

同样不可忽视的是高通、联发科等手机芯片行业的巨头，尽管当前手机市场增长有所放缓，但高端旗舰机型仍在性能上展开激烈竞争。

若某家厂商率先采用1.4纳米制程，便能在CPU/GPU性能上领先对手一代，这无疑将成为市场上的显著优势。

更不用说英特尔、博通等跨界竞争者，英特尔若想在代工业务上实现逆转，必须紧紧依靠台积电的支持；

而博通的5G基站芯片和数据中心芯片，也需依赖先进的制程技术以降低功耗，否则将难以承受基站的电费开支。

为了持续推动手机、Macbook乃至传闻中的服务器芯片业务的发展，苹果采用1.4nm工艺技术是合乎逻辑的。

除了这些传统芯片制造商外，包括谷歌、微软、AWS和META在内的云服务提供商（CSP），也有可能成为1.4nm工艺的采购者。

结尾：

这种技术军备竞赛正演变为资本绞杀，头部厂商被迫加入，中小玩家则被挤出赛道。

台积电在2025年对5nm/3nm制程芯片代工价格再次上调3%-8%，试图维持53%的毛利率，但其客户苹果却通过终端产品溢价实现[双重盈利]。

一方面将代工成本转嫁给消费者，另一方面通过提价幅度超过成本涨幅进一步扩大自身毛利率。

这一现象揭示了代工模式中看似[共谋]实则[不对等]的利益分配结构。

台积电每年投入数百亿美元研发先进制程，但技术迭代带来的成本压力必须通过涨价分摊。

然而，品牌方对技术红利的攫取更为直接：苹果A系列芯片性能提升可支撑其产品高端定位，而台积电仅能通过代工费回收部分研发成本。

部分资料参考：半导体行业观察：《1.4nm，贵的吓人》，只谈数码科技：《台积电很担忧，1.4nm芯片晶圆，32万一块，谁能用得起？》，芯东西：《台积电揭秘1.4nm详细规格！功耗暴降30%，秀晶圆级芯片拼装神技》，壹零社：《台积电A14晶圆成本飙升50％，谁来买单》