12月26日消息，据日经亚洲报道，随着先进工艺的不断推进，每个新工艺节点的成本都在增加，而且增加的幅度越来越大。 根据国际商业战略（IBS）的分析，与目前的3nm工艺相比，下一代2nm工艺的成本将高达50%，从而产生30,000美元的2nm晶圆**。
IBS估计，建造一个每月产能为50,000片2nm晶圆的晶圆厂的成本约为280亿美元，而建造相同产能的3nm晶圆厂的成本约为200亿美元。 其中，成本的增加主要是由于高成本的ASML EUV光刻机数量的增加。 由于2nm工艺比3nm工艺具有更精细的晶体管结构，如果要保持原有的生产效率，必然需要使用更先进的工艺制造设备，而EUV光刻机只是其中之一。 目前，苹果仍然是唯一一家使用台积电的3nm（N3B）工艺大批量生产芯片的公司。
IBS进一步估计，当苹果在2025-2024年推出基于台积电N2制程的芯片时，使用台积电的N2制程加工单片300mm晶圆将花费约3万美元，高于基于台积电N3制程的单片晶圆约2万美元的预估成本。 每片晶圆成本的大幅增加将不可避免地导致基于该工艺的所有芯片的成本也相应增加。
此外，IBS还认为，苹果目前的3nm芯片的制造成本约为50美元。 然而，这个成本数字高于另一个研究机构。
Arete Research预测，苹果最新的3nm A17 Pro芯片的芯片尺寸将在100mm2至110mm2之间，与该公司的上一代A15（107.）相当。7mm2）和A16（比A15大约5%，约113mm2）。如果 Apple A17 Pro 的芯片尺寸为 105mm2，那么一个 300mm 晶圆可以容纳 586 个芯片，这使得它的成本约为 34 美元，在不切实际的 100% 良率下，在更现实的 40% 良率下，成本约为 85 美元。
如果以每片晶圆 30,000 美元和 85% 的良率计算，单个 105mm2 芯片的制造成本约为 60 美元，但这是一个非常粗略的估计。 IBS认为，未来2纳米“苹果芯片”的制造成本将从50美元**到85美元左右不等。
值得一提的是，头部晶圆代工厂之间的竞争也将影响2nm芯片的最终竞争。 目前，台积电、英特尔、三星都在积极推进2nm工艺的量产。 按照计划，英特尔将在2024年上半年量产Intel 20A，在2024年下半年量产Intel 18A，两者都将基于RibbonFET（类似于GAA）晶体管架构和PowerVia技术，相关产品预计将于2024年上半年上市。 台积电和三星都计划在2024年大规模生产2nm工艺。 相较于台积电目前在尖端工艺晶圆代工市场的垄断地位，三星和英特尔有望通过一场头等舱的争夺战在市场上展开竞争，这也在一定程度上导致2nm晶圆的最终定价可能会偏离头等舱模式。
当然，芯片的制造成本只是芯片总成本的一部分，尖端工艺芯片的开发成本也非常高。
根据 IBS**，对于 2nm 芯片，314亿美元，芯片的验证还需要154 亿美元，加上购买相关半导体 IP 的成本、流片成本以及其他支持基础设施和相关服务，将使总成本可能达到 725亿美元。 更重要的是，2nm工艺的芯片开发需要更多的高端人才，而这种高端人才一直供不应求，厂商的直接竞争将进一步导致人才成本上升。
需要指出的是，上述**模型是基于一家芯片设计公司在没有预先存在的知识产权的情况下开发2nm芯片的成本模型。 在现实中，能够开发2nm等尖端工艺芯片的厂商，通常拥有较多的自主研发IP积累，这将降低很多外购IP的成本。 此外，随着EDA厂商在设计工具中加入AI支持，AI将用于自动化复杂的设计流程，加速芯片优化和验证，从而降低芯片开发成本。
编辑：新知勋-流氓剑。