三星展示全球第一顆3nm芯片, 臺積電3nm將提早量產(chǎn)?
工藝制程的微縮,讓摩爾定律一度面臨物理極限,高精度工藝的研發(fā)越來越困難。同時,市場的聲音,卻讓一眾手機廠商對芯片工藝精度提出了更高的要求。為了滿足市場需求,專業(yè)晶圓代工廠以及產(chǎn)業(yè)鏈上游相關(guān)設(shè)備供應(yīng)商,不得不想方設(shè)法將摩爾定律延續(xù)下去。
在半導(dǎo)體工藝上,美國曾經(jīng)最領(lǐng)先的Intel、格芯等公司現(xiàn)在也落后了,現(xiàn)在最熱的是臺積電,去年量產(chǎn)了5nm工藝,接下來還有3nm、2nm工藝。
在半導(dǎo)體工藝上,國內(nèi)最先進的工藝是14nm,美國最先進的實際上也是14nm、10nm工藝(Intel的14nm更先進些),都要比臺積電的5nm、3nm工藝要落后兩三代,如何才能追趕臺積電?
業(yè)內(nèi)知名的芯片調(diào)研公司IC Insights給各國算了一筆賬,要想追趕上臺積電,需要5年時間、每年投資300億美元。
也就是說,哪家公司有這樣的勇氣,那也得持續(xù)投資5年時間、總計花費1500億美元,差不多就是1萬億人民幣才行。
3月30日,有消息傳出臺積電3nm制程的量產(chǎn)有可能會提前,就在大家熱烈討論的時候,臺積電站出來說話了,但和大家想象的回復(fù)有所偏差,他表示對于市場傳聞不作任何評論。
集微網(wǎng)消息,臺積電將于4月15日召開法說會公布Q1財報,該公司的3nm制程也將是市場焦點。供應(yīng)鏈消息傳出,臺積電3nm制程進度優(yōu)于預(yù)期,已于3月開始風(fēng)險性試產(chǎn)并小量交貨。
早前,臺積電對于3nm制程的計劃是在今年下半年進行試產(chǎn),于2022年進行量產(chǎn),但往往計劃趕不上變化。在不久前的2021年國際固態(tài)電路會議(ISSCC 2021)線上論壇時,臺積電董事長劉德音就表示,目前的進展比他們預(yù)期中要快一點,至于量產(chǎn)情況如何,他卻沒有做任何說明。
臺積電3奈米原先預(yù)定今年下半年試產(chǎn),2022年的下半年量產(chǎn),臺積電董事長劉德音先前2月時在2021年國際固態(tài)電路會議(ISSCC 2021)線上論壇已提到進度按照計劃、比預(yù)期超前一些,但沒有說明量產(chǎn)是否提早。
前不久有媒體報道,今年下半年,臺積電可能會有別的動靜,他們準(zhǔn)備開始生產(chǎn)3納米工藝芯片,到那個時候,臺積電就能夠生產(chǎn)采用了更先進技術(shù)的芯片,甚至產(chǎn)量將達到3萬塊。此外,報道中還說到,臺積電因為有蘋果在訂單方面做擔(dān)保,所以他們打算在未來幾年對3納米的產(chǎn)能進行提升,預(yù)計于2022年達到一個月5.5萬塊的產(chǎn)量。于2023年達到10.5萬塊的產(chǎn)量。
除了3納米工藝芯片之外,臺積電還打算在今年擴大5納米芯片的產(chǎn)能,以滿足隨著科技迅速發(fā)展而需求更多的客戶。有報道稱,在2021年上半年,臺積電的生產(chǎn)規(guī)模將增大,計劃從原來的9萬塊增長到10.5萬塊,在后半年會繼續(xù)發(fā)力,計劃到年底增長到12萬塊。
與此同時,我國另一晶圓制造企業(yè)中芯國際也在奮力追趕。有消息稱,目前中芯國際已經(jīng)從20nm工藝制程一路攻克到了3nm工藝制程,如果EUV光刻機到貨,中芯國際也能進行3nm芯片的量產(chǎn)。
值得一提的是,在EUV光刻機尚未“到手”之際,中芯國際通過DUV光刻機已經(jīng)實現(xiàn)了多項突破。當(dāng)前,該司已計劃在上海建設(shè)12英寸生產(chǎn)線,以及在北京、深圳建28nm的芯片廠。
據(jù)了解,跟5nm芯片相比,臺積電的3nm工藝芯片在性能方面提升了11%,耗能降低了27%,反觀3nm工藝芯片在性能方面提升了30%,耗能降低了50%,對比之下差距就出來了。
不過,三星的MBCFET技術(shù)也存在缺點,首先是經(jīng)驗不足,導(dǎo)致工藝不太成熟,所以良品率不高,三星需要花大量時間去研究。
雖然三星首個推出3nm工藝芯片,但不意味三星就超過臺積電,畢竟三星是一家涉及很多領(lǐng)域的企業(yè),而臺積電是一家專門幫人代工芯片的廠商,自身并沒有芯片設(shè)計能力,如果沒有設(shè)計好3nm工藝芯片,臺積電也無法制造出3nm工藝芯片。
不過,臺積電是最先突破3nm工藝的芯片代工廠商,而三星是首個推出3nm工藝芯片的企業(yè),所以在某種程度上來看,三星并沒有領(lǐng)先臺積電多少。
而在合作方面,臺積電卻穩(wěn)贏三星,合作伙伴中有蘋果、高通、英偉達等企業(yè)巨頭,他們都在期待臺積電3nm工藝芯片的量產(chǎn),反觀三星3nm工藝芯片至今無人問津,可見臺積電在芯片代工領(lǐng)域的地位,就連三星都無法撼動。
在高通、蘋果、華為、AMD等大客戶心目中,臺積電的新工藝要比三星的新工藝可靠性更高。這也是為何,每次臺積電新工藝實現(xiàn)量產(chǎn)之前,蘋果、高通就會擠破頭地?fù)尞a(chǎn)能。
反觀三星,目前并沒有某企業(yè)預(yù)定三星3nm產(chǎn)能的消息傳出。顯然,三星在追趕臺積電的路上,還需要更努力。