2025年4月1日，台湾制造商TSMC引入世界上最先进的微芯片：2纳米（2nm）芯片。预计下半年的批量生产将是TSMC，并且保证它将代表绩效和效率的重要一步，这可能会重塑技术格局。
微芯片是现代技术的基础，在几乎所有电子设备中都可以找到，从电动牙刷和智能手机到笔记本电脑和家用电器。它们是通过分层和蚀刻材料（如硅）制成的，以创建包含数十亿美元的微观电路晶体管。
这些晶体管实际上是微小的开关，管理电并允许计算机工作。通常，芯片包含的晶体管越多，它就会越快，越强大。
微芯片行业始终努力将更多的晶体管包装到一个较小的区域，从而使更快，更强大和节能的技术设备更快。
与以前最先进的芯片（称为3NM芯片）相比，TSMC的2NM技术应带来显着的好处。这些包括10％-15％的计算速度提高以相同的功率水平或相同速度的功率使用降低20-30％。
此外，与3NM技术相比，2NM芯片中的晶体管密度增加了约15％。这应该使设备能够更快地操作，消耗更少的能量并有效地管理更复杂的任务。
台湾的微芯片行业与其安全性紧密相关。它有时被称为“硅盾牌”，因为它广泛的经济重要性激发了美国和盟国捍卫台湾免受中国入侵的可能性的辩护。
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TSMC最近击中了1000亿美元的交易（760亿英镑）建立了五家新的美国工厂。但是，对于2NM芯片是否可以是不确定性在台湾外面制造，因为一些官员担心会破坏该岛的安全。
代表台湾半导体制造公司的TSMC成立于1987年，为其他公司制造了筹码。台湾占全球“铸造”市场的60％（半导体制造的外包），其中绝大多数是仅来自TSMC。
TSMC的超级流动微芯片被其他各种设备的公司使用。它制造了苹果的A系列处理器它用于iPhone，iPad和Mac，可生产用于机器学习和AI应用程序的NVIDIA图形处理单元（GPU）。它还使AMD的Ryzen和EPYC处理器全球使用了SuperComputers，并生产了三星，小米，OnePlus和Google手机使用的高通公司的Snapdragon处理器。
2020年，TSMC开始了一个特殊的微芯片小型化过程，称为5nmFinFET技术，这在智能手机和高性能计算（HPC）开发中发挥了至关重要的作用。 HPC是使多个处理器同时解决复杂计算问题的实践。
两年后，TSMC推出了3NM微型化过程基于较小的微芯片。这进一步提高了性能和功率效率。例如，苹果的A系列处理器基于此技术。
带有2NM芯片的智能手机，笔记本电脑和平板电脑可以从更好的性能和更长的电池寿命中受益。这将导致较小，较轻的设备而不会牺牲功率。
2NM芯片的效率和速度有可能增强基于AI的应用程序，例如语音助手，实时语言翻译和自主计算机系统（那些旨在最少对人类输入最少的功能）。数据中心可能会降低能源消耗和改进的处理能力，从而有助于环境可持续性目标。
诸如自动驾驶汽车和机器人技术之类的行业可能会受益于新芯片的加工速度和可靠性，从而使这些技术更安全，更实用，以实用。
这听起来确实很有希望，但是尽管2NM芯片代表了技术里程碑，但它们也带来了挑战。第一个与制造复杂性有关。
生产2NM芯片需要尖端技术极端紫外线（EUV）光刻。这个复杂且昂贵的过程增加了生产成本，并且需要极高的精度。
另一个大问题是热量。即使消费量相对较低，随着晶体管收缩和密度的增加，管理散热也成为一个关键的挑战。
过热会影响芯片性能和耐用性。此外，在如此小的规模上，像硅这样的传统材料可能会达到其性能限制，需要探索不同的材料。
也就是说，这些芯片实现了增强的计算能力，能源效率和小型化，可能是通往消费者和工业计算的新时代的门户。较小的芯片可能会导致明天的技术突破，从而创造出不仅强大，而且谨慎且更环保的设备。
