12月26日消息，據日經亞洲報道，隨著先進制程的持續(xù)推進，每個新的制程節(jié)點的成本都在提升，并且提升的幅度越來越大。研究機構International Business Strategies(IBS)的分析認為，下一代的2nm制程的成本將會比目前的3nm制程上漲高達50%，最終導致 2nm 晶圓的價格將達到 3 萬美元。

IBS經過估算認為，建造一座月產能5萬片2nm晶圓的晶圓廠所需要的成本大約為280億美元，而同樣產能的3nm晶圓廠的建造成本約為200億美元。其中，成本的提高主要來自于價格高昂的ASML EUV光刻機數量的增加。因為，2nm制程相比3nm制程擁有更為精細的晶體管結構，如果要保持原有的生產效率，將不可避免的需要使用到更多先進制程制造設備，而EUV光刻機只是其中一種。目前蘋果仍是唯一一家使用臺積電3nm（N3B）制程大批量生產芯片的公司。

IBS 進一步預計，當蘋果在 2025 年至 2026 年推出基于臺積電 N2 制造工藝的芯片時，使用臺積電的 N2 制造工藝處理單個 300 毫米晶圓將花費約 3萬美元，高于IBS 估計的基于臺積電 N3 制程的單個晶圓的約2萬美元的成本。這種每晶圓成本的明顯增加，將不可避免地使所有基于該制程工藝的芯片成本也將增加類似的幅度。

此外，IBS還認為蘋果目前的3nm芯片的制造成本約為50美元。不過，這個成本數據要高于另一家研究機構的數據。

Arete Research預計，蘋果最新3nm制程的A17 Pro芯片的Die（芯片裸片）尺寸在 100mm^2 至 110mm^2 之間，與該公司上一代 A15 ( 107.7mm^2 ) 和 A16的芯片尺寸（比 A15 大約 5%，約 113mm^2）一致。如果蘋果 A17 Pro 的芯片尺寸為 105mm^2，那么一塊 300mm 晶圓可容納 586 個芯片，這使得其成本在不切實際的 100% 良率下約為 34 美元，在更現(xiàn)實的 85% 良率下成本約為 40 美元。

如果按每片晶圓 30,000 美元和 85% 的良率計算，單個 105mm^2 芯片的制造成本約為 60 美元，但這是一個非常粗略的估計。IBS認為，未來的2nm“蘋果芯片”的制造成本將從 50 美元上漲到 85 美元左右。

值得一提的是，頭部晶圓代工廠之間的價格競爭也將會影響到2nm芯片的最終的價格。目前臺積電、英特爾、三星都在積極的推進2nm制程的量產。根據規(guī)劃，英特爾將會在2024年上半年量產Intel 20A，下半年量產Intel 18A制程，都將基于RibbonFET（類似GAA）晶體管架構和背面供電（PowerVia）技術，預計相關產品會在2025年上半年上市。臺積電和三星則都計劃在2025年量產2nm制程。相對于臺積電目前在尖端制程晶圓代工市場的壟斷地位，三星和英特爾預計將會通過價格戰(zhàn)來進行市場競爭，這也將在一定程度上導致2nm晶圓最終定價可能會偏離預測模型。

當然，芯片的制造成本僅僅只是芯片的全部成本當中的一個部分，尖端制程的芯片的開發(fā)成本也是非常的高昂。

根據IBS預測，對于一款2nm芯片來說，僅在軟件開發(fā)方面可能就需要3.14億美元，芯片的驗證還需要1.54億美元，再算上購買相關半導體IP的費用，流片成本，以及其他的配套基礎設施和相關服務的成本，將使得總成本可能將達到7.25億美元。更為關鍵的是，2nm制程的芯片開發(fā)需要更為高端的人才，而這種高端人才一直處于供不應求，廠商直接的競爭會進一步導致人才成本的上升。

需要指出的是，以上的預測模型是基于一家沒有預先存在知識產權的芯片設計公司來開發(fā)2nm芯片的成本預測模型。而在現(xiàn)實當中，能夠開發(fā)2nm這樣尖端制程芯片的廠商，通常都會有比較多的自研IP積累，這將會減少很多外購IP的成本。另外，隨著EDA廠商紛紛加入AI對于設計工具的支持，將可以通過AI自動化復雜設計流程和加速芯片的優(yōu)化和驗證，從而降低芯片的開發(fā)成本。

編輯：芯智訊-浪客劍