三星電子代工部門最近深陷負面?zhèn)髀勚?。先是有消息稱涉嫌偽造并虛報 5nm、4nm 和 3nm 工藝良率，讓高通等 VIP 客戶不得不另投臺積電，近日又被黑客竊走 200GB 數(shù)據(jù)。

不過從技術上來看，三星依然是唯一一家能夠緊跟臺積電的晶圓代工廠，而且三星在接下來的 3nm 節(jié)點上將更加激進，并想要在全球首次推出 GAA 晶體管工藝，放棄 FinFET 晶體管工藝(臺積電 3nm 工藝仍將基于 FinFET 工藝)。

三星正計劃在 2022 年上半年完成其 3nm GAA 工藝的質(zhì)量評估。據(jù)韓國媒體報道，三星已經(jīng)準備好在韓國平澤市的 P3 工廠開工建設 3nm 晶圓廠，計劃于 6、7 月份動工，并及時導入設備。

根據(jù)三星的說法，與 7nm 制造工藝相比，3nm GAA 技術的邏輯面積效率提高了 45% 以上，功耗降低了 50%，性能提高了約 35%，紙面參數(shù)上來說卻是要優(yōu)于臺積電 3nm FinFET 工藝。

近兩年由三星代工的高通旗艦芯片性能方面表現(xiàn)不佳，讓用戶把矛頭直指 FinFET 晶體管工藝，現(xiàn)如今，三星宣布首發(fā) GAA 晶體管工藝，主要用于即將來到的 3nm 芯片。

三星代工是三星的代工芯片制造業(yè)務部門，此前有消息稱其目前正在與客戶一起進行產(chǎn)品設計和批量生產(chǎn)的質(zhì)量測試。該業(yè)務部門的目標是擊敗競爭對手臺積電，在 3nm GAA 領域獲得“世界第一”的稱號。然而三星能否在 3nm 的性能和產(chǎn)能上滿足客戶的要求還有待觀察。

韓國遠大證券的數(shù)據(jù)顯示，截至 2020 年，三星 Foundry 擁有的專利僅為 7000- 10000 項，而其競爭對手臺積電已獲得約 3.5 萬至 3.7 萬項專利。因此，業(yè)界認為三星認為缺乏 3nm 相關專利，這可能是個問題。

三星此次主張激進打法，率先使用 GAA 晶體管工藝代替已有的 FinFET 晶體管工藝，主要還是因為在 7nm 、5nm 及 4nm 上表現(xiàn)落后，早前還有消息稱部分員工涉嫌偽造和虛報5nm、4nm、3nm工藝制程的良品率，以至于高通將會在 8 Gen 1 Plus 上就提前更換為臺積電代工，不難看出三星的窘?jīng)r。

GAA 是一種新型的環(huán)繞柵極晶體管，利用 GAA 結構可以實現(xiàn)更好的柵控能力和漏電控制，同時由于生產(chǎn)技術與 FinFET 基本相差無幾，在成本控制上也會有優(yōu)勢，這也是為何三星急于研發(fā) GAA 而幾乎放棄對 FinFET 晶體管工藝進行優(yōu)化。

根據(jù)報道，三星已經(jīng)做好在韓國平澤市的P3工廠開工建設 3nm 晶圓廠的準備，預計今年6、7月份動工，并同時導入設備。

據(jù)當時一位熟悉三星電子內(nèi)部情況的官員對外透露，“由于晶圓代工廠交付的數(shù)量難以滿足代工訂單需求，公司對非內(nèi)存工藝的良率表示懷疑，事實上基于該良率是可以滿足訂單交付的。”另有業(yè)內(nèi)人士透露，在三星為高通生產(chǎn)的驍龍4nm制程芯片中，良品率僅為35%，并且三星自研的4nm制程SoC獵戶座2200的良率更低。以致于高通這樣的VIP客戶都要出走，重新使用臺積電生產(chǎn)驍龍8處理器。

不過從技術上來說，三星現(xiàn)在依然是唯一能緊追臺積電的晶圓代工廠，雖然在7nm、5nm及4nm節(jié)點上落后了一些，但在接下來的3nm節(jié)點三星更激進，要全球首發(fā)GAA晶體管工藝(Gate-all-around)，放棄FinFET晶體管技術，而臺積電的3nm工藝依然會基于FinFET工藝。

三星之前表示，GAA是一種新型的環(huán)繞柵極晶體管，通過使用納米片設備制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET，多橋-通道場效應管)，該技術可以顯著增強晶體管性能，主要取代FinFET晶體管技術。

根據(jù)三星的說法，與7nm制造工藝相比，3nm GAA技術的邏輯面積效率提高了45%以上，功耗降低了50%，性能提高了約35%，紙面參數(shù)上來說卻是要優(yōu)于臺積電3nm FinFET工藝。

目前全球已量產(chǎn)的最先進半導體工藝是5nm，臺積電此前表示，2022年下半年將量產(chǎn)3nm工藝，不過在3nm節(jié)點臺積電依然選擇FinFET晶體管技術，而三星則選擇了GAA(Gate-all-around)技術。近日，三星對宣布其基于GAA技術的3nm制程成已成功流片(Tape Out)。

據(jù)外媒報導，三星3nm制程流片進度是與新思科技(Synopsys)合作，加速為GAA 架構的生產(chǎn)流程提供高度優(yōu)化參考方法。因為三星基于GAA技術的3nm制程不同于臺積電FinFET架構的3nm制程，所以三星需要新的設計和認證工具，故而采用了新思科技的Fusion Design Platform。

針對三星3nm GAA制程技術的物理設計套件(PDK)已在2019 年5 月發(fā)表，并2020 年通過制程技術認證。預計此流程使三星3nm GAA 結構制程技術可用于高性能計算(HPC)、5G、移動和高端人工智能(AI)應用芯片生產(chǎn)。

三星代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim 表示，三星代工技術是推動下一階段產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的核心。三星將藉由不斷發(fā)展技術制程，滿足專業(yè)和廣泛市場增長的需求。三星電子最新且先進的3nm GAA 制程技術，受惠于與新思科技合作，F(xiàn)usion Design Platform 加速準備，有效達成3nm制程技術承諾，證明關鍵聯(lián)盟的重要性和優(yōu)點。

新思科技數(shù)位設計部總經(jīng)理Shankar Krishnamoorthy 也表示，GAA 晶體管結構象征著制程技術進步的關鍵轉換點，對保持下一波超大規(guī)模創(chuàng)新所需的策略至關重要。新思科技與三星戰(zhàn)略合作支持提供一流技術和解決方案，確保發(fā)展趨勢延續(xù)，以及為半導體產(chǎn)業(yè)提供機會。