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台积电成立于 1987 年，开创了纯晶圆代工业务，如今已成为全世界领先的专业半导体代工厂。
我们最近就该公司下一步计划提出了一系列问题。该公司发言人拒绝回答我们所有的问题，但他们回答的几个问题却为咱们提供了关于半导体技术和行业的一些有趣见解。
Gordon Feller：台积电预计在向 2nm 以下工艺技术过渡的过程中会有哪些突破或障碍？
台积电：我们在2纳米制程节点上引入的最大创新是纳米片晶体管结构，也称为环栅晶体管。这是一项重大进步，因为这是我们历史上第二次采用全新的晶体管结构，也是自2014年16纳米制程节点从平面晶体管过渡到FinFET晶体管以来的首次。经过多年的技术挑战，台积电将于今年年底前实现2纳米制程的量产。
我们将在 A16（1.6nm 级）节点上采用另一项重大创新——超强电源轨（Super Power Rail），即我们的背面供电技术。背面供电轨架构通过将正面布线资源专用于信号传输，并将电源布线移至背面，来提升了逻辑密度和性能。这种结构使 A16 成为具有复杂信号布线和密集供电网络的高性能计算的理想选择。
GF：哪些长期技术——量子器件、硅光子学或替代材料（例如二维材料、纳米片场效应晶体管）——最大有可能影响台积电的2nm后战略？
台积电：台积电致力于将晶体管尺寸微缩推向极致。然而，这并非提升电子科技类产品性能和功能的唯一途径。我们正在探索多种途径，例如利用3D IC进行系统级改进、设计技术协同优化以及创新材料的应用。
在晶体管尺寸缩小方面，我们在互补场效应晶体管（CFET）的研究方面取得了显著进展。CFET的晶体管并非位于同一平面上，而是彼此堆叠。此外，我们还对仅有一个分子厚度的二维材料以及碳纳米管等一维材料来了大量研究。虽然这些材料目前仍处于研究阶段，尚未纳入我们的开发路线图，但它们在解决未来与晶体管尺寸缩小相关的问题方面展现出巨大的潜力。
除了晶体管之外，我们的大部分研究都与系统级性能相关，即系统内芯片之间的交互方式和它们与其他系统的交互方式。这包括硅光子学，以及解决将多个芯片封装在同一封装中时出现的散热和电源管理问题。人工智能要求处理器能够以尽可能快的速度访问海量数据，而我们在先进封装领域的许多工作都围绕着创建能够集成更多内存和计算能力的更大系统展开。
我们目前已提供晶圆级系统 (SoC) 技术，这是一种尺寸仅为 12 英寸晶圆大小的单一系统，其计算能力可与数据中心服务器机架甚至整台服务器相媲美。与此同时，我们也在着眼于晶圆以外的领域，探索更大尺寸的面板式系统。
GF：台积电如何评估其全球晶圆厂扩张战略（尤其是在美国、日本和欧洲）的长期回报情况，以应对中国台湾以外地区一直上升的资本密集度和较低的预期收益率学习曲线？
台积电：关于良率学习曲线，正如我们董事长兼首席执行官魏振昌博士在投资者会议上所指出的，我们在亚利桑那州的首座晶圆厂于2024年第四季度投入量产，采用N4工艺技术，其良率与我们在台湾的晶圆厂相当。跟着时间的推移，我们将利用亚利桑那州晶圆厂逐步扩大的规模，并优化运营以减少相关成本。随着规模的扩大，该晶圆厂将实现更大的规模经济效益，并有助于在美国构建更完善的半导体供应链ECO。我们也将继续与客户和供应商紧密合作，共同应对由此带来的影响。
我们在欧洲和日本的晶圆厂是为当地产业的关键技术而设计的，规模远不及我们在亚利桑那州的计划。但是，我们有信心能够继续运用我们在中国台湾和海外积累的经验。
GF：台积电正在为AI加速经济发展的全球半导体需求构建哪些情景模型？这些情景可能会对公司未来几十年的产能规划和资本支出纪律产生怎样的影响？
台积电：我们预计人工智能相关需求将持续强劲增长，并将继续投资于这一需求驱动的长期发展的新趋势。同时，我们也将继续专注于业务的基本面，即技术领先、卓越制造和客户信赖，以进一步巩固我们的竞争优势。
总体而言，我们每年的资本支出都是为了应对未来几年的增长预期。尽管行业存在短期周期性波动，但我们始终相信，只要长期结构性需求存在，未来机遇也存在，我们就会继续投资。我们严谨的资本支出和产能规划始终基于长期市场需求预测。
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