文/王新喜
在我們還在為7納米工藝發愁的時候，台積電等晶片巨頭已經在推進2nm。台積電、三星、intel都將在2025年競技2nm。
根據集邦諮詢報道，台積電正在積極推進 2nm 工藝節點，首部機台計劃 2024 年 4 月進廠。而台積電和三星都計劃 2025 年開始量產 2nm 工藝晶片，雙方爭奪戰已經打響。
目前台積電已經向蘋果、英偉達等主要客戶展示了 2nm 工藝原型測試結果；而三星也推出了 2nm 原型，為了吸引英偉達在內的知名客戶，將提供了更低廉的價格。據悉，台積電再度搶下蘋果訂單，預計用在2025年上市的iPhone17 Pro上。
從原理上說，2nm製程晶片也和以往的晶片都不相同，它需要在每平方毫米的面積上，植入3億顆電晶體，相當於在一個指甲蓋那麼大的面積里，塞下近400億顆電晶體。
這個數量是現在主流5nm晶片的2倍左右。如此巨大的提升與恐怖的密度，需要將晶片製造技術從2D平面，擴展到3D立體層面，像搭積木一樣向上堆疊，才能進一步提升電晶體的密度。
這其中的難度非同小可。
目前對於台積電推出的2nm工藝，有一些網友開始質疑：現在台積電的3nm和三星的3nm，性能提升幅度也太不明顯了，也不像7到5的提升。「蘋果的5納米暖手寶，難道這5nm是吹出來的？」
而在較早的時候，通信專家項立剛也對此提出了質疑，他表示，晶片製程高速疊代很可能是一個騙局。因為2016年之後，在台積電推動下，炒作晶片製程高速疊代，但在用戶實際體驗上，7nm的晶片以下的晶片，沒有實質性體驗提升。
事實上，進一步引爆業內質疑的是採用了A17的晶片的iPhone15，這款晶片是3納米工藝。按照大家對3nm的理解，3nm與7nm在性能與功耗層面有巨大差別，那應該手機在流暢和功耗上表現遠超其它手機吧，但從消費者實際體驗中反饋出來的並未如此。
在10月初，Phone15 Pro發熱上了熱搜，引發了外媒的廣泛討論，蘋果後來也正式承認新發布的全部四款iPhone15手機異常發熱。
有業內人士根據IBM的評估，2nm技術相較於7nm技術，性能方面將得到45%的提升，在同等性能下功耗能夠減少75%。基於此推測台積電2nm將獲得類似的提升。
但是也有用戶對於這個性能增加也表示開始質疑，有用戶表示，性能增長不超過15%，蘋果15晶片就是最好的例子。
為什麼晶片製程工藝開始屢遭質疑了，晶片製程未來的發展方向是什麼？要弄清這個問題，我們得先從製程談起。
晶片製程工藝升級背後，2nm或許不再是我們理解的2nm了
晶片上擁有數量龐大的電晶體，而製程就是電晶體源極和漏極之間的溝道長度。電晶體內部的電流從起點（源極）流向終點（漏極）要經過一道閘門，這個閘門的寬度（柵長）就是晶片的納米單位。納米原本是指晶片電晶體柵極長度的大小。
隨著技術的成熟，電晶體尺寸的減小，性能隨之提高、功耗降低以及發熱量的降低。簡言之，較小的電晶體比較大的電晶體更好，並且製造商之間的工藝節點代際改進是相似的。
然而，在過去的幾十年里，隨著集成電路設計（從平面電晶體到各種類型的 3D 電晶體）和製造工藝的各種專有改進，僅根據電晶體尺寸來衡量性能增益變得更加複雜。
在28nm以下，由於採用finfet這些新的技術，這些數字和實際的節點和柵極長度，以及半節距就匹配不上了。所以，現在的7nm，5nm，已不是原來指的柵極長度。因此，3nm 工藝晶片與電晶體的尺寸沒有直接關係了。
這意味著由同一製造商製造的兩代工藝節點（例如 5nm 和 3nm）的晶片不一定對應於流程節點名稱。假如某家5nm的製程實際尺寸是20nm，那麼它把它家8nm尺寸的製程標為 2nm，其實也是沒有問題的。
因為已經不是同一套標準了，你家是這樣的3nm，他家是這樣的3nm，哪怕16nm製程，可能沒有真的達到16nm尺寸。我們已經很難僅憑表面的製程工藝數字來判定它們的真實水平。
台積電推2nm，如果從傳統我們對2nm技術原理層面理解，需要將晶片製造技術從2D平面，擴展到3D立體層面，類似從蓋房子從蓋一層小平層到蓋一棟高樓的進化，從2D到3D堆疊需要從設計、材料、製造業、封裝等各個領域重新構建一套晶片製造體系。
這其中的難度非同小可，要投入的研發與力度非常大，有業內人士打了個比方：建一棟高樓你得先把圖紙設計出來吧？然後地基也得打深一點吧？電線水管是不是更複雜了？材料是不是也得換好一點的？甚至蓋樓的機器都不一樣。
但事實上，能否做到這種高精尖程度，廠商做的是3nm++，還是真正的2nm，外人是不得而知的。
過去台積電的Philip Wong曾在Hot Chips 31主旨演講中透露：「它過去是技術節點，節點編號，意味著晶圓上的一些功能。」但是：「今天，這些數字只是數字。它們就像汽車模型——就像寶馬5系或馬自達6。數字是什麼並不重要，它只是下一項技術的目的地，它的名稱。」
從台積電高管的話里可以知道，我們所理解的2nm，其實與他們做出來的2nm可能不是同一個概念了，節點的名稱與技術實際並沒有對等升級，更多是一個疊代的節點數字。
而Intel早前甚至已經放棄了類似叫法，改稱Intel 7，Intel 4，Intel 3，Intel 20A。Intel 7可以認為是原10nm的+++版；Intel 4對應7nm，Intel 3對應7nm+；而Intel 20A對應5nm，而18A對應5nm+。
可以看到，各家的標準各不相同，這其中營銷意味越來越強，晶片製程工藝升級背後，2nm或許不再是我們理解的2nm了。
卷工藝製程的時代過去了嗎？
事實上，從iPhone15系列的口碑表現來看，卷工藝製程的時代過去了，很多用戶發現，自己3年前買的手機，12nm工藝，依然快如閃電，感覺可以再戰好幾年。
iPhone15系列採用了3nm的晶片，並不是功耗降低了，發熱問題依然突出，從產品體驗與口碑來看，iPhone15的體驗口碑並沒有因為3nm獲得了加持，大家在感知層面也並不明顯。消費者更關注的是產品的差異化創新與整體的產品綜合體驗。
從Mate60系列評測來看，它在性能、流暢度以及功耗上已經做到非常好了，跑分也非常強勢，能夠輕鬆應對多任務處理、高負荷遊戲等各種挑戰。
事實上，無論對於廠商還是消費者，工藝製程升級帶來的成本提升，變得越來越不划算。
我們知道，最先進位程晶片的量產是一項系統工程，需要產業鏈上下游設備、材料、IP等技術廠商的共同進步疊代，且很燒錢，台積電2nm代工價被曝光了，近2.5萬美元/片（晶圓），與之對比，3nm-2萬美元/片，4/5nm-1.6萬美元/片，6/7nm-1萬美元/片。
整體晶片代工價格費用越來越高，廠商要承擔的代工成本也越來越高，但是晶片製程提供的性能升級，沒有想像中大，加上如今手機性能處於過剩時代，整體的體驗升級帶來的操作感受並不明顯，消費者也漸漸對晶片工藝製程的高溢價沒有那麼感冒了。
從目前來看，今天的3nm、2nm，是否是一種用來說服消費者、廠商為新品買單的營銷手段，這意味著國內如果攻克7nm之後，與3nm、2nm的差距或已沒有想像中大了。
從目前來看，手機行業接下來卷的應該是系統和生態，只要國產晶片解決了功耗和良率，系統的不斷疊代升級，手機體驗只會更絲滑，手機綜合性價比更高，因此，工藝製程將不再成為阻擋國產手機追趕蘋果的最大障礙，從這個角度來看，我們依然有彎道超車的機會。
作者：王新喜 TMT資深評論人 本文未經許可謝絕轉載