从GAA、企业进度到MONAKA 3D芯粒：看懂2纳米的核心突破与下一条路

产业观察  ·  信息截至2026年8月31日

引言

2026年8月下旬，苹果M6与富士通MONAKA先后亮相，勾勒出2纳米走向产品的两条路线：M6率先进入消费终端，MONAKA沿服务器平台推进。

苹果M6已于8月25日发布，搭载M6的Mac mini于8月27日在中国大陆接受预购，9月22日起交付。

富士通则于8月24日在Hot Chips 2026进一步披露MONAKA的微架构与工程取舍，并展示产品晶圆和封装样品；目前项目仍处于客户验证阶段，计划于2027年发货。

两条路线把2纳米带向不同产品，也提供了观察新一代制程的两个切口。本文沿四个问题推进：为什么说GAA是2纳米的关键；谁真正跨过了2纳米的量产门槛；MONAKA为何只给计算芯粒用2纳米；走到2纳米，芯片还能怎么进化。重点是理解2纳米解决了什么、产业推进到哪一步，以及先进制程具体用在哪些模块。

为什么说GAA才是2纳米的关键？

芯片行业用“2纳米”给新一代制造技术命名，它综合代表晶体管结构、布线和制造方法的升级，并不意味着芯片里的每根线、每个结构都只有2纳米。各家厂商的节点定义也不完全一致，因此比较2纳米平台，更有意义的是看逻辑密度、性能、功耗、良率和产品进度。

这一代最关键的变化，是晶体管从FinFET（鳍式场效应晶体管）转向GAA（全环绕栅极）纳米片。晶体管可以先粗略理解成控制电流的微型开关：FinFET把电流通道做成竖起的“鳍”，栅极主要从顶部和两侧控制；GAA则把水平纳米片叠起来，让栅极从四周包住通道。像水阀一样，包得越完整，关闭时越容易压住漏电，尺寸缩小后也更容易保持控制力。

2纳米的核心突破，在于FinFET接近电场控制极限时，晶体管结构转向GAA。GAA能在晶体管继续缩小时更好地控制电流和漏电，为缩小电路面积、降低功耗和提高能效打下基础。三星率先在3纳米导入GAA，台积电N2、Rapidus 2纳米也采用纳米片路线，GAA已经从研究方向进入量产竞赛。

GAA先解决了晶体管缩小后的控制问题，但做出能工作的GAA晶体管只是第一步。对晶圆厂，“跨过量产门槛”是工艺能够以可接受的良率和成本持续生产；对芯片项目，则要依次看拿到样片、正式发布和客户交付，越往后越接近规模供货。节点继续缩小时，互连、供电、散热、成本和良率都会成为新的主战场。第二问由此出现：谁真正跨过了2纳米的量产门槛？

图1｜FinFET与GAA的控制方式示意：结构变化提升栅控能力，下一步还要协同解决互连、供电和散热。

谁真正跨过了2纳米的量产门槛？

2纳米格局需要两张地图来读。第一张地图看晶圆厂的制造平台，观察工艺从试验线走向持续量产的进度；第二张地图看芯片项目，依次呈现产品落地、发布与爬坡、样片验证、流片，以及设计与合作路线。这里的“流片”指把芯片设计交给晶圆厂试制，“工作硅”指已经拿到能够运行的真实样片，“PoC”则是概念验证。前者决定制造底座，后者显示产品兑现速度，合在一起才能看清全貌。

地图一｜2纳米级制造平台走到哪一步

地图二｜按项目阶段看：跨过了哪道门

注：Broadcom交付的是MONAKA项目所需的上游定制芯片；富士通计划2027年发货的是面向客户的MONAKA最终产品。

截至8月31日，制造端的台积电N2、三星第一代2纳米和Intel 18A均已进入量产或爬坡，Rapidus仍在试验线验证；产品端，Exynos 2600和Intel Core Ultra Series 3已经进入终端产品，M6已经发布待交付，AMD已经启动生产爬坡。Broadcom启动的是MONAKA项目的供应链交付；MONAKA、Marvell、Alchip和联发科分别处在PoC、工作硅、测试硅或流片阶段；IBM和Meta-Broadcom则处于设计或合作阶段。同一个“出货”，可能指项目供应链、最终芯片或整机产品，必须连同对象一起看。

当制造平台与产品进度被分开后，第三问才浮现：MONAKA为何只给计算芯粒用2纳米？

MONAKA为何只给计算芯粒用2纳米？

“芯粒”可以理解为把一颗大芯片拆成若干功能明确的小芯片，再装进同一个封装。MONAKA中，富士通把2纳米集中用在负责计算的核心芯粒；存放片上缓存的SRAM芯粒和连接内存、外设的I/O芯粒使用5纳米。核心芯粒通过面对面3D互连叠在SRAM芯粒上方。富士通称，采用领先制程的面积占比低于30%。

图2｜MONAKA的异构3D多芯粒结构：2nm用于Core Die，5nm用于SRAM与I/O。富士通称，领先工艺面积占比低于30%。来源：Fujitsu SC25。

一句话概括：2纳米负责高强度计算，5纳米负责片上缓存以及连接内存和外设。

制程缩小给不同模块的收益不同。计算核心的晶体管频繁开关，换到2纳米后，性能和能效提升最明显；缓存SRAM缩小较慢，I/O还要兼顾接口和电压要求，改用2纳米的收益较小。把它们留在成熟的5纳米，再用3D堆叠缩短距离，可以重新平衡性能、成本和制造风险。

3D堆叠也带来新难题：多层芯片要贴得足够准，热量和电流要顺利穿过堆叠结构，封装和测试还要保持良率。2纳米解决的是“单个晶体管怎么继续缩小”，3D集成解决的是“不同功能模块怎么放在一起、怎么连接”。

规格层面，富士通已公开MONAKA的144核设计，以及面向AI和高性能计算的向量、内存和高速互连能力；具体规格包括SVE2-256bit、12通道DDR5、PCIe 6.0和CXL 3.0。公司还展示了产品晶圆和封装样品，并称正用验证机开展客户性能与应用验证，产品计划于2027年发货。接下来要看验证结果如何转化为稳定供货，以及项目供应链、MONAKA CPU和服务器产品如何衔接。

MONAKA的意义超过一个服务器CPU项目：先进工艺越贵，越应该把2纳米优先留给性能和能效提升最明显的计算模块，再用成熟工艺、先进封装和系统设计完成整合。它也把问题推向最后一步：走到2纳米，芯片还能怎么进化？

走到2纳米，芯片还能怎么进化？

2纳米之后，芯片演进将沿三个方向并行推进。

第一，继续改晶体管。forksheet让两类晶体管挨得更近，CFET进一步把它们上下堆叠，二维半导体则尝试用更薄的材料做电流通道。三条路线都在解决同一个问题：在更小空间里继续控制好电流。

第二，继续改制造和供电。背面供电把电源线移到晶圆背面，为正面的信号线腾出空间；High-NA EUV，即高数值孔径极紫外光刻，用更精细的成像能力制造更小图形。与此同时，互连电阻、局部发热、对准精度、良率和成本仍会限制实际收益。

第三，继续改整颗芯片的组合方式。计算、缓存、I/O和模拟电路各用最合适的制程，再通过芯粒（Chiplet）、2.5D/3D封装和混合键合连接。目标是减少昂贵的领先制程面积，同时保住整机性能和能效。

图3｜芯片继续扩展需要器件、制造与供电、系统三条路线并行。

三条路线并行后，竞争标准也在变化：先进制程仍然重要，但已经无法单独决定芯片的系统能力。晶圆厂要解决良率、产能和成本，芯片公司要决定把昂贵的先进工艺放在哪些模块，整机厂还要打通封装、存储、互联、供电散热、软件和客户验证。

我们的核心判断是：2纳米不是制程竞赛的终点，而是系统级竞争成为主战场的起点。M6说明先进节点已经进入消费产品；MONAKA则展示了另一条更具工程意味的路径——2纳米只承担最需要性能和能效的计算，缓存与I/O留在成熟制程，再由3D集成重新组合。GAA打开了晶体管继续缩小的大门，却也把成本、良率、供电和互连推到前台。

由此，最先进节点不再是唯一的追赶尺度：只要成熟制程、Chiplet、封装、存储、互联和软件能把系统推过商业可用阈值，后发者就可能先在产品性能、成本和供货能力上缩小差距。2纳米时代真正的赢家，不是谁先喊出更小的数字，而是谁能把每一平方毫米先进制程变成可量产、可交付、可持续迭代的产品。

  参考资料：

以下资料均来自公司官网、官方公告、会议资料或权威研究机构。[1] Apple Newsroom，Apple introduces M6 and M5 Ultra for a big leap in performance and AI compute，2026-08-25https://www.apple.com/newsroom/2026/08/apple-introduces-m6-and-m5-ultra-for-a-big-leap-in-performance-and-ai-compute/Apple 发布搭载 M6 和 M5 Pro 芯片的新款 Mac mini，2026-08-25https://www.apple.com.cn/newsroom/2026/08/apple-unveils-powerful-mac-mini-with-m6-and-m5-pro/[2] TSMC，TSMC 2025 Annual Report: 2nm Technology，2026https://investor.tsmc.com/static/annualReports/2025/english/index.html[3] Samsung Electronics / Samsung Semiconductor，Samsung Electronics Announces Second Quarter 2026 Results，2026-07-30https://news.samsung.com/global/samsung-electronics-announces-second-quarter-2026-resultsSamsung Electronics Announces Fourth Quarter and FY 2025 Results，2026-01-29https://news.samsung.com/global/samsung-electronics-announces-fourth-quarter-and-fy-2025-resultsExynos 2600，访问于2026-08-31https://semiconductor.samsung.com/processor/mobile-processor/exynos-2600/[4] Rapidus，NEDO Approves Rapidus’ FY2026 Plan and Budget for 2nm Semiconductor Projects，2026-04-11https://www.rapidus.inc/en/news_topics/information/nedo-approves-rapidus-fy2026-plan-and-budget-for-2nm-semiconductor-projects/[5] AMD，AMD Announces Production Ramp of Next-Generation AMD EPYC Processor ‘Venice’ on TSMC 2nm，2026-05-21https://ir.amd.com/news-events/press-releases/detail/1287/amd-announces-production-ramp-of-next-generation-amd-epyc-processor-venice-on-tsmc-2nm-process-technologyAAI 2026: 6th Gen AMD EPYC Server CPUs Power the Agentic Data Center，2026-07-23https://newsroom.amd.com/news/aai-2026-6th-gen-epyc/[6] Broadcom，Broadcom Ships 3.5D Face-to-Face Compute SoC Powering AI Revolution，2026-02-26https://investors.broadcom.com/news-releases/news-release-details/broadcom-ships-35d-face-face-compute-soc-powering-ai-revolutionBroadcom Announces Extended Partnership with Meta to Deploy MTIA Technology，2026-04-14https://investors.broadcom.com/news-releases/news-release-details/broadcom-announces-extended-partnership-meta-deploy-technology[7] MediaTek，MediaTek Develops Chip Utilizing TSMC’s 2nm Process，2025-09-16https://www.mediatek.com/press-room/mediatek-develops-chip-utilizing-tsmcs-2nm-process-achieving-milestones-in-performance-andpower-efficiency[8] Marvell，Marvell Demonstrates Industry’s Leading 2nm Silicon for Accelerated Infrastructure，2025-03-03https://www.marvell.com/company/newsroom/marvell-demonstrates-industry-leading-2nm-silicon-for-accelerated-infrastructure.html[9] Alchip，Alchip Reports ASIC-Leading 2nm Developments，2026-03-12https://www.alchip.com/en/Newsroom/Alchip_Reports_ASIC-Leading_2nm_Developments[10] IBM Newsroom，IBM Unveils Next Generation Dual-Architecture Processor for IBM Z and LinuxONE，2026-08-24https://newsroom.ibm.com/2026-08-24-ibm-unveils-next-generation-dual-architecture-processor-for-ibm-z-and-linuxone[11] Fujitsu / Hot Chips，FUJITSU-MONAKA，访问于2026-08-31https://global.fujitsu/en-global/technology/research/fujitsu-monakaFUJITSU-MONAKA at ISC High Performance 2026，2026https://global.fujitsu/-/media/Project/Fujitsu/Fujitsu-HQ/technology/research/events/isc26/fujitsu-isc2026-fujitsu-monaka.pdfFUJITSU-MONAKA series: Arm-based processor，SC25，2025https://global.fujitsu/-/media/Project/Fujitsu/Fujitsu-HQ/technology/research/events/sc25/SC25-FUJITSU-MONAKA.pdfHot Chips 2026 Conference Program，访问于2026-08-31https://www.hotchips.org/program/conference/[12] Intel Newsroom，Intel 18A的2纳米级定义与Core Ultra Series 3上市，2025-10-09／2026-01-05https://newsroom.intel.com/client-computing/intel-unveils-panther-lake-architecture-first-ai-pc-platform-built-on-18ahttps://newsroom.intel.com/artificial-intelligence/ces-2026-intel-core-ultra-series-3-debut-first-built-on-intel-18a[13] imec，Logic CMOS scaling，访问于2026-08-31https://www.imec-int.com/en/expertise/cmos-advanced/compute/cmos-scalingBackside power delivery，访问于2026-08-31https://www.imec-int.com/en/articles/how-power-chips-backsideScaling monolithic CFET across multiple logic technology nodes，访问于2026-08-31https://www.imec-int.com/en/articles/performance-boosters-scale-monolithic-cfet-across-multiple-logic-technology-nodes2D-material transistors closer to industrial readiness，2026-06-15https://www.imec-int.com/en/press/asml-tsmc-and-imec-bring-industry-ready-2d-material-transistors-closer-breakthrough-300mm3D integration: IC stacking to extend scaling，访问于2026-08-31https://www.imec-int.com/en/expertise/cmos-advanced/connect/3d-integration[14] ASML，5 things you should know about High NA EUV lithography，2024-01-25https://www.asml.com/en/company/stories/2024/5-things-high-na-euv

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