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重大突破,事關3nm晶片!

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晶片緊缺的熱潮在這兩年愈演愈烈,持續了這麼久的時間還沒有一點減緩的現象。在智能手機、智能汽車和其他電子産業的高速發展加持下,半導體産業迎來了發展高峰。

重大突破,事關3nm晶片!

但由于衆所周知的原因,“在瓦納森協定”的影響下,在協定範圍内的成員無法對外出售相關技術的裝置。作為全球最大的光刻裝置制造商——ASML公司的光刻裝置也就無法自由出貨了。

在光刻機無法訂購到的情況下,很多晶片代工廠即使有心擴大産能提升工藝也是有心無力,但對于迫在眉睫的晶片緊缺問題又不能坐視不理。

基于這種情況,有些晶片大廠開始着手先進制程晶片的自産自研。如台積電(tsmc)、三星(Samsung)、和中芯國際(SMIC)等企業就紛紛加大了晶片工藝的研發力度。

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三星和台積電的高制程晶片之争

其中三星和台積電作為全球數一數二的晶片制造龍頭,業界公認這兩家是最有可能率先研發出先進工藝的企業。

在7nm制程上,這兩家目前都已經能夠實作量産,接下來就是在更先進的5nm、4nm甚至是3nm制程的争奪戰。台積電的鳍式場效半導體(FinFET)架構和三星的環繞閘極(GAA)制程的對決是目前業内人士廣泛關注的。

但說實話,就目前已經是最先進的5nm技術上來看,在穩定性與良品率方面台積電無疑是更占優勢的,三星的良品率問題已經是老毛病了。

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像高通和英偉達之前的5nm晶片一開始是交由三星代工的,但由于良品率問題,隻能将晶片轉交給台積電代工。

這兩大客戶的“叛變”可把三星給氣的,為了扳回一城,三星決定在3nm制程上和台積電一決勝負。

基于GAA工藝,三星在2021年6月成功實作了3nm制程晶片的流片,三星對自家的3nm晶片顯得頗為自信,稱自家以GAA工藝打造出來的3nm晶片,要比台積電基于3nm FinFET架構制出的晶片在性能及穩定性上更占優勢。

結果三星沒能開心多久,在3nm晶片剛研發出來沒幾天,已經達到量産階段的4nm制程晶片又出現了良品率過低的問題。以至于三星不得不放緩3nm制程晶片的研發進度,将重心集中在4nm制程工藝的維護與完善上。

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是以在過去一年來,三星的3nm工藝技術幾乎毫無進步,在今年被台積電後來居上了。三星這回可謂是起了個大早,卻趕了個晚集。

台積電在3nm制程上取得重大突破

根據台灣媒體《聯合報》報道,台積電的 3nm 制程在近期取得重大突破。

台積電已經研發出3nm進階工藝“ N3B”,新技術将于8月在新竹 12 廠研發中心第八期工廠及南科 18 廠 P5 廠進行同步投片實作量産,預計初期的産量将在每月 4 萬到 5 萬片之間。

繼“ N3B”工藝之後很快會再進行技術更新,推出進階變體“N3E”。“N3E”技術預計在明年投入生産。

之前台積電的3nm制程還因開發時程一度延誤,導緻蘋果新一代的處理器仍然隻能采用 5nm 加強版 N4P。

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台積電總裁魏哲家表示, 3 nm制程的營收貢獻将繼5 nm、7 nm制程之後,成為下一個大成長節點。

根據台積電釋出财務報告來看,在 2022年第一季度的整體營收額為 4910.76 億新台币 (以下皆按新台币計算),較之去年同期的營收增長了 35.5%,去年營收額為 3624.10 億元;淨利潤更是達到了 2027.33億元,較前一年的 1396.90 億元同期增長 45.1%。

根據台積電釋出的統計結果,其中5nm制程和7nm制程在整體營收中足足占了一半,占比高達50%,5nm制程占第一季晶圓銷售金額的 20%,7nm制程占第一季晶圓銷售金額的30%。

如果台積電真的能實作3nm制程的營收到達與5nm制程、7nm制程一樣的高度,那帶來的營收利潤将是十分可觀的。

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英特爾希望與台積電加強3nm合作

在4月8日,根據外媒報道,晶片巨頭英特爾的 CEO 帕特 基辛格(Pat Gelsinger)到啟動了亞洲行,第一個就前往台積電會見了高層上司。

此次的拜訪除了争取更多的5nm、6nm先進制程的産能保證,還增加了後續對 3 納米 CPU 的代工訂單量。據中國台灣媒體《經濟日報》的消息,帕特 基辛格希望台積電能像與蘋果公司合作一樣,單獨為其開一條3nm制程的生産線。

但由于單獨開一條3nm制程生産線的成本過高,台積電要求英特爾預付生産前的款項,最終英特爾也沒能如願得到想要的結果。

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英特爾作為全球半導體行業的領頭企業,此次前往台積電尋求合作,也足以看出台積電在3nm制程工藝上的成熟度的認可,這也從側面表明台積電要實作3nm制程的量産是确實可靠的。

寫在最後

除了3nm制程,台積電在2nm制程工藝的研發也不曾落下,據說2025年要實作量産。

對于台積電的高制程工藝,大家有什麼看法呢?歡迎一起交流讨論。

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