前阵子,苹果等方面证实了台积电提高芯片代工的费用,A16处理器台积电计划豪掷320亿美元(约合人民币2232亿元)建立全球首家1nm旗舰工厂,投入可以说是巨大的,这家1nm工厂预计将在2027年投产,2028年实现量产。除了建厂成本巨大之外,近日又有媒体爆料称1nm工厂的耗电量将会大幅上涨,目前3nm工厂的年耗电量大概在70亿度左右,而1nm工厂的年耗电量由于1nm光刻机总功耗将达到2MW,也就是200万瓦的水平,因此该工厂年耗电量将会从80亿度电起步,甚至轻松突破100亿度电,单日运行耗电量将达到4.8万度电,硬成本将大幅上涨,这将最终传递到消费端,相关产品的售价将会大幅提升,比如未来iPhone手机的A系列处理器,Macbook内的M系列处理器,涨价在所难免。
1nm工艺不仅仅是这个数字看上重要,它还有更深的含义:1nm级别的工艺有可能是硅基半导体的终结,再往下走就需要换材料了,比如纳米片、碳纳米管等等。此前,在2019年的Hotchips会议上,台积电研发负责人、技术研究副总经理黄汉森(Philip Wong)在演讲中就谈到过半导体工艺极限的问题,他认为预计2050年,晶体管将来到氢原子尺度即0.1nm,或许未来晶圆的工艺单位将不再使用纳米来进行标注,芯片行业将会进入一个全新的时代,不过成本降低才有可能商业化普及,过高的售价对于大多数用户来讲是没有意义的。