几年前我们提到台积电时，称其为“全球最大的晶圆代工厂”，这暗示着英特尔仍然是全球最大的先进逻辑芯片生产商。然而，过去十年间，台积电斥资近2400亿美元用于产能扩张，如今已拥有九个生产基地，数十座300毫米晶圆厂，其中许多晶圆厂采用EUV光刻工艺，晶圆处理能力比英特尔*高出几个数量级，这使得台积电成为全球最大的先进逻辑芯片制造商。

作为全球最大的先进人工智能处理器制造商，台积电必须在工艺技术方面，以及更重要的产能方面，都保持领先于其竞争对手英特尔和三星晶圆代工。

因此，台积电启动了其历史上最积极的生产扩张计划，以期满足市场对人工智能处理器、采用尖端工艺制造的逻辑芯片以及先进封装技术的爆炸性需求。

在台积电2026年技术研讨会上，该公司透露，2025年至2026年期间，其建设速度将比以往翻一番，每年新建或改造九个晶圆厂，而此前平均每年仅四个。该公司正在台湾、美国、日本和德国同步建设或扩建新的晶圆厂。此外，该公司还推出了提高现有工厂生产效率的新方法。

N2产能爬坡：2029年月晶圆产量将达到六位数

台积电扩张计划的核心是其N2工艺技术。目前，该公司正在两个工厂逐步提高采用N2工艺的芯片产量：位于新竹、靠近台积电全球研发中心的Fab 20一期和二期，以及位于高雄的Fab 22一期。在三个工厂同时推进尖端工艺节点的量产，对于代工厂而言极为罕见。该公司还计划近期提高Fab 22二期的产量，并在年底前提高Fab 22三期的产量。最终，Fab 22四期也将投入运营。因此，台积电的目标是在第一年内，在五个工厂实现N2工艺技术的量产，这在当时是前所未有的。

由于采取了如此积极的产能爬坡策略，台积电预计其N2晶圆产能在第一年将比N3B晶圆产能高出45%。2023年至2024年的报告显示，台积电于2023年分两到三个阶段在Fab 18工厂完成了N3B晶圆的产能爬坡，并在当年年底达到了每月约6万片晶圆的产能。如果这些报告准确无误，那么台积电预计其N2晶圆产能到年底将达到每月约9万片晶圆。这将超过英特尔Fab 52工厂（具备18A晶圆生产能力）全面投产后的产能，后者据信约为每月4万片晶圆。

更令人印象深刻的是，台积电计划到 2028 年每年将其 N2/A16 产能提高 70%，这意味着到 2029 年将达到数十万台 WSPM。

除了产能大幅提升外，同时启动五个晶圆厂的产能还能帮助台积电降低风险。即使其中一个晶圆厂出现污染、设备故障或良率问题，整个N2供应链也不会崩溃。同样，在位于不同地区的两个厂址同时启动产能也能有效降低风险：地震或公用设施故障可能会中断其中一个厂的生产，甚至导致良率下降，但不会影响另一个厂。对于像苹果、AMD、英伟达或高通这样需要持续供货的客户而言，这种风险控制至关重要。并行启动这些晶圆厂产能可能还有其他优势。

这种不同寻常的产能爬坡策略似乎得益于台积电的两项计划：一是研发与晶圆厂运营之间的“一体化团队”（One Team）协作，二是超级制造平台（SMP： Super Manufacturing Platform），该平台能够使多个晶圆厂（或者更确切地说是晶圆厂的不同生产阶段）协同运作，这可能与英特尔的“精确复制”技术有相似之处。台积电并未透露太多关于“一体化团队”和SMP的细节，但我们可以做出一些合理的推测。

“一体化团队”（One Team）是一个全球制造知识转移系统，它将研发、工艺集成、设备管理和大批量生产方面的专业知识在技术开发和量产阶段连接起来。为了加快反馈循环，台积电可能在节点开发初期就引入制造团队，以便研发团队能够根据晶圆厂的实际生产能力调整工作。这样一来，良率学习、工艺优化和设备效率提升就能在一个晶圆厂快速完成，然后转移到其他晶圆厂。台积电表示，“一体化团队”使技术转移速度比N3快了20%，但并未透露通常从一个晶圆厂转移到另一个晶圆厂需要多长时间。

此外，台积电所有千兆晶圆厂（GigaFab）目前均采用其超级制造平台（SMP）。该平台本质上是一个集中式制造控制系统，使多个晶圆厂能够像一个巨型同步晶圆厂一样运行，并采用标准化的工艺配方、设备配置、计量和良率管理流程。这将使台积电能够更轻松地在不同晶圆厂之间转移生产，更快地实现新制程节点的量产，在全球范围内而非局部地进行良率优化，并在芯片生产从一个晶圆厂转移到另一个晶圆厂时减少客户的重新认证工作。

此外，由于每个晶圆厂生产阶段都会生成其自身的设备行为数据、缺陷密度数据、工艺窗口统计数据和良率学习信息，因此，当SMP和One Team系统投入使用时，多个同步产能爬坡实际上可以加速良率/缺陷学习。反过来，这也可以加快晶圆厂生产阶段的产能爬坡速度。

未来几年氮气/氧化铝产能70%的复合年增长率对于尖端制造而言是一个极其激进的扩张速度。如果没有台积电的“一体化团队”架构和SMP等机制，无论从组织架构（运营控制）还是经济效益（良率学习、工艺窗口等）角度来看，协调如此大规模的扩张，跨越Fab 22、Fab 20以及最终位于亚利桑那州的Fab 21三期工程，都几乎是不可能的。

台积电还指出，尽管环栅纳米片晶体管 (GAA)的复杂性明显更高，但 N2 的良率学习曲线比 N3 更好，这同样可以归功于该公司采用的创新方法。

N2 以外的A14、A13 和 A12

台积电的 N2/N2P/N2X/N2U/A16 芯片的生产将主要集中在 Fab 20 的一期和二期、Fab 22 的一期、二期、三期和四期，以及一定程度上集中在 Fab 21 的三期。然而，对于 2nm 级以上的节点（A16本质上是带有背面供电网络的 N2P），例如A14、A13 和 A12，台积电将建设 Fab 21 的三期，然后在台湾中部建设全新的 Fab 25 基地，该基地至少分四期建设。

A14预计将于2028年底开始量产，因此台积电很有可能在Fab 20三期和Fab 25一期同时投产。然而，鉴于台积电一贯积极的产能扩张策略，他们或许会再次给我们带来惊喜。此外，我们目前尚不清楚台积电是否计划将具备N2/A16产能的晶圆厂升级到后续节点，以及升级的具体方案。

此次扩张不仅限于N2生产节点及后续技术。台积电正持续扩大N3和N5的总产能，预计2022年至2027年复合年增长率（CAGR）将达到25%。为满足当前需求，公司正将部分N5产能转为N3产能，由于N3可复用N5 85%至90%的设备，因此转换成本并不高。此外，由于台积电大部分N3和N5产能集中在18号晶圆厂（四期N5，四期N3），从物流角度来看，将部分N5产能转换为N3产能也相对容易。

在将N5产能升级为N3产能的同时，台积电还大量运用人工智能来提升每台设备乃至整个晶圆厂的性能。本质上，台积电利用人工智能来制造更多人工智能处理器，这看似矛盾，但随着人工智能融入工作流程，这种做法正变得越来越普遍。

现代晶圆厂生产周期延长的主要原因之一是晶圆在不同腔室中的批量处理，这是大约5000道工序中不可避免的一部分。实际上，25片晶圆会在某个腔室（可能是CVD腔室）中“等待”，以便光刻设备逐一进行处理。

Rapidus公司的Atsuyoshi Koike则持不同观点，他认为采用单晶圆加工完成所有步骤可以显著缩短周期，但会降低设备效率。台积电似乎并不打算采用单晶圆加工（尽管它拥有强大的采购能力，但它很可能能够说服晶圆厂设备制造商生产合适的设备），但它肯定可以优化现有设备的使用方式，从而提高现有晶圆厂的生产效率。

台积电在近期举行的技术峰会上透露，其采用智能调度系统，结合“最先进的线性规划和启发式算法”来优化设备效率，但并未具体说明其具体操作和成果。台积电还透露，其运用生成式人工智能算法来识别“挑战设备物理极限”的最佳参数，同时确保晶圆质量。此外，该公司还利用大数据分析和文本挖掘系统分析设备日志，动态调整关键参数，最大限度地减少设备闲置时间，并提高产量。

人工智能系统还用于实时分析腔室状态，以确定最佳腔室清洁时机，避免不必要的维护，从而提高机器的正常运行时间和可用产能。此外，台积电透露，借助人工智能辅助对大量机器验证参数进行对比和微调，可将新工具的验证时间和实现量产所需的时间缩短20%以上，这有助于更快地启动新的晶圆模块生产。

台积电还表示，通过提高设备通用性并整合“跨技术规划”，台南18号工厂实现了更灵活的产能分配和更高的N3和N5产能总和，这实质上意味着公司尽可能地重复利用工具。

除台湾以外，台积电持续扩大其业务版图。位于亚利桑那州的Fab 21一期工厂已开始采用N4工艺生产芯片（仅今年产能就增长了1.8倍），Fab 21二期工厂也正按计划推进，将于2027年第三季度开始生产N3工艺芯片。Fab 21三期工厂的目标是在本十年晚些时候投产N2工艺芯片，目前公司正在为三期和四期工厂建设厂房。此外，公司还重申了建设先进封装工厂、研发中心以及收购更多土地以支持未来扩张的计划。

在日本，该公司位于熊本的Fab 23一期工厂已开始生产28nm和22nm芯片，而Fab 23二期工厂则经历了重大战略调整。该工厂原计划生产7nm级芯片，但现在将采用低至N3 3nm的工艺进行生产，以满足超出预期的本地市场需求以及本地芯片设计商的回流意愿。

与此同时，位于德国德累斯顿的 Fab 23 正在建设中，其目标是面向汽车和工业应用，采用传统的平面晶体管和基于 FinFET 的 28nm、22nm、N16 和 N12 生产节点。

先进封装

人工智能本身如今已成为推动台积电产能空前增长的主要动力之一。台积电透露，2022年至2026年间，人工智能加速器的晶圆出货量预计将增长11倍。该公司还强调了面积超过500平方毫米的超大芯片的快速增长，预计同期此类器件的出货量将增长6倍。此类产品通常需要大量的晶圆产能（晶圆开片）和先进的封装技术，因为其中许多设计都采用了HBM3E存储器。

因此，先进封装技术的重要性已与晶圆制造本身不相上下。台积电表示，其CoWoS产能将在2022年至2027年间以80%的复合年增长率增长，而SoIC产能将在同一时期以90%的复合年增长率增长。台积电还表示，与前几代产品相比，CoWoS的研发到量产过渡时间缩短了30%，SoIC的研发到量产过渡时间缩短了75%。

台积电目前在台湾运营着11家先进封装工厂（新竹AP1、台南AP2A/AP2B/AP2C和AP8、龙潭AP3、台中AP5、竹南AP6A/AP6B/AP6C以及嘉义AP7）。据DigiTimes近期报道，该公司正在同步扩建多个先进封装园区，包括AP5、AP6、AP7和AP8。

据报道，位于嘉义的AP7园区将成为台积电最大的先进封装园区，采用SOIC封装技术，为英伟达等主要客户提供支持。英伟达计划在其下一代Feynman GPU中使用3D封装技术。AP8园区由原群创液晶芯片厂改造而成，预计到2026年底，其CoWoS（晶圆级封装）产能将超过每月4万片。

尽管CoWoS是人工智能处理器的事实标准，但SoIC技术在未来几年内将得到更广泛的应用。因此，台积电也在迅速扩大其SoIC产能。DigiTimes称，竹南AP6工厂的SoIC晶圆月产能可能接近1万片，而AP7B工厂的产能预计每月将增加约1.2万片。未来的AP7工厂预计将同时支持SoIC和CoPoS技术，不过CoPoS技术是台积电2030年代发展路线图的一部分。

如今，先进封装技术需要紧密的生态系统整合，其中包括HBM供应商、基板供应商、OSAT合作伙伴、测试公司、材料供应商和模具制造商，台积电正与这些供应商合作，致力于这些工具的标准化。这一生态系统的出现，凸显了台积电在蓬勃发展的AI产业中日益重要的作用。

一份全面的路线图

台积电在过去十年中投资近 2400 亿美元用于产能扩张，已从全球最大的晶圆代工厂发展成为全球最大的先进逻辑芯片生产商，如今占据了人工智能处理器市场的大部分份额。

为了满足爆炸式增长的人工智能需求，并保持对英特尔和三星电子的领先优势，台积电已将其以往的晶圆厂建设速度翻了一番，在2025年至2026年期间每年建设九座晶圆厂，同时在台湾、亚利桑那州、日本和德国进行扩张。该公司N2工艺的产能爬坡速度前所未有，计划在该工艺节点的第一年内完成五座晶圆厂的建设，预计到2028年，N2/A16产能将以70%的复合年增长率增长。

台积电表示，其积极的扩张计划得益于其“一体化团队”组织架构和超级制造平台（SMP）。该平台能够同步多个晶圆厂的生产制造、良率学习和工艺控制。此外，台积电还在实施多项人工智能驱动的制造优化措施，包括智能调度系统、生成式人工智能工艺调优和实时工具分析，以提高产能、缩短周期时间并加快工具认证速度。

与此同时，台积电正在快速扩张先进封装产能。该公司计划到2027年分别以80%和90%的复合年增长率提升CoWoS和SoIC产能，因为随着芯片级设计和HBM内存成为人工智能加速器的首选技术，市场对这两种技术的需求预计将会增长。