台积电投资194亿美元用于3nm制程工艺，最快2022年底投产

近日，台积电公布了3nm制程工艺计划，目前台南园区的3nm晶圆工厂已经通过了环评初审，台积电计划投资6000亿新台币（约为194亿美元），2020年开始建厂，2021年完成设备安装，预计最快2022年底到2023年初投产，3nm厂完成后预计雇用员工达四千人。

台积电的7nm工艺今年已经量产了，首发的7nm芯片是嘉楠耘智的ASIC矿机芯片，采用该工艺的芯片还有苹果的A12、海思麒麟980以及AMD、NVIDIA的7nm CPU/GPU芯片。与16nm FF工艺相比，台积电的7nm工艺（代号N7）将提升35%的性能，降低65%的能耗，同时晶体管密度是之前的三倍。2019年初则会推出EUV工艺的7nm+（代号N7+）工艺，晶体管密度再提升20%，功耗降低10%，不过性能没有变化。

在5nm节点上，台积电将投资250亿美元用于发展5nm工艺，预计2019年试产，2020年量产。与初代7nm工艺相比，台积电的5nm工艺大概能再降低20%的能耗，晶体管密度再提高1.8倍，至于性能，预计性能提升15%，如果使用新设备的话可能会提升25%。

在3nm节点上，台积电也公布了相关计划，去年表态称投入了数百名工程师资源进行早期研发，而晶圆工厂也将落户南科台南园区，占地28公顷，位置紧邻台积电的5nm工厂。目前台湾环保部门已经通过了“台南科学园区二期基地开发暨原一期基地变更计画环差案”的初审，预计在2020年交地给台积电建设工厂。

南科管理局长林威呈表示，由于园区产业的发展需求，为了确保世界先进制程的领先优势，提出了“台南科学园区二期基地开发暨原一期基地变更计划环差案”，一方面检讨园区土地使用分区计划，另一方面也是为了引进先进制程的需求，提出园区用水量、用电量、污水放流量、土方等的变更。

南科管理局提出报告，为了满足台积电3nm建厂需要，南科台南基地，每日用水量将由25万吨增至32.5万吨，用电量则由222万瓦增至299.5万瓦；推估此次变更后，温室气体排放量一年增加427万吨。台积电一开始就承诺，在市场供给机制的完善下，3nm厂新增用电量将随着量产时程，逐年取得20%用电度数的再生能源，预估每年最高可减少约85.41万吨的二氧化碳当量。

3nm技术可以说已经接近半导体工艺的物理极限，而其目前也处于实验室阶段，台积电资深处长庄子寿坦言：“3nm制程技术难度高，是很大挑战。