三星领先台积电的GAA技术即将量产,新工艺芯片实际表现如何?
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虽然在2021年时,大家就都知道2022年会是3nm芯片的量产之时,因三星、台积电都有过表示,但具体是什么时候,大家都没有细说。而近日,终于传出了确切消息,那就是三星代工市场战略团队负责人Moonsoo Kang正式对外表示,2022上半年三星第一代的3nm GAA (3GAAE)制程技术将量产,最迟不会超过二季度,而下半年将开始商业化生产。此外,Moonsoo Kang还表示,三星的3nm芯片,会按照之前的计划,采用GAAFET晶体管技术,而不是继续使用从14nm就开始的FinFET晶体管技术。而基于GAA技术,三星还将开发出第二代GAA技术,称之为3GAAP(3nm Gate-All-Around Plus),预计于明年,也就是2023年量产。
估计听到这个消息后,台积电还是有点慌的,并不是因为三星要量产3nm芯片了,而主要是因为三星使用了GAA晶体管技术,确实比台积电在3nm时使用的FinFET晶体管更先进。GAA晶体管能够提供比FinFET 技术更好的静电特性,能够让芯片进一步微缩,也就是晶体管密度更大,另外还能降低栅极电压,让功耗降低。所以如果三星的GAA技术的3nm芯片进展迅速,良率比较高的话,对于台积电而言,确实是一个非常大的压力,说不定能够从台积电这抢到更多的客户。
而按照三星的说法,3nmGAA芯片,较上一代的5nm的FinFET技术,面积能够缩小35%,性能提高30%,或功耗提高50%。接下来就让我静态三星新一代的3nm芯片何时量产了,我想台积电也是在拭目以待,看看三星能不能借3nm工艺,威胁到自己的地位,毕竟三星一直想要打败台积电,成全球代工厂商中的冠军的。当然,台积电和三星在3nm竞争,于我们而言,只是神仙打架,毕竟中芯才14nm,离3nm还好几代,再加上10nm以下的设备受限,可以说离3nm还遥不可及。
现在各国之间对于半导体的角逐也是非常的激烈,而在此其中我们国家的发展也相当的不错,在之前就已经有着7nm,5nm这些芯片的建造技术,不过随着大家的一起进步到现在全世界探讨的话题已经提升到了3nm芯片。
从更加专业的角度上来说,纳米的数字越小,也就是说所使用的芯片晶体管的密度就越大,因此它的性能也会越高,而在很多时候最好的也才是大家讨论的最多的,而3nm相对于5nm的芯片,在性能上不仅提高了10%到50%,在工人的耗损量上也降低了25%到30%。
三星电子高管在三星代工论坛上透露,已确保3nm芯片制程工艺良品率稳定,并计划于明年6月份量产。
三星方面还表示,采用3nm工艺代工的芯片,性能将比5nm将提升50%,能耗降低50%。
三星率先量产3nm芯片,精准卡位台积电,这背后意义重大。
在芯片制造领域,台积电一直独大,领先的5nm工艺横扫天下,三星也只是勉强追平,前浪英特尔则完全落后。
作为芯片制造巨星之一,三星对此一直无法接受,与台积电明争暗斗。
如今3nm之战一触即发,三星能否超越台积电重登王座,全球芯片格局又将如何演变?
壹
从中美半导体大战,到这次全球性缺芯危机,世人相继意识到:芯片的重要性已超越石油,成为驱动世界经济增长的关键资源,以及强国围猎的重大战略领域。
而在芯片行业,全球目前高度依赖两个地方—韩国和中国台湾地区!
数据显示,目前亚洲已掌握全球80%的半导体出口,其中仅台积电一家市占率就达到55%,包括苹果、高通、博通在内的美国芯片设计企业都严重依赖亚洲的晶圆代工厂。
作为亚洲乃至全球最强大的两家芯片制造厂,台积电和三星一直在暗自较量。
2010年iPhone 4 发布时,苹果的A系列芯片还是三星负责代工,后来三星手机越做越大,成了苹果头号对手,台积电趁机拿下A系列芯片订单,从此和苹果深度绑定。
苹果之后,台积电相继拿下高通、华为等一系列大客户,营收连年新高,工艺也越来越先进,直到10nm制程开始全面领先三星,成为全球最强芯片代工厂。
高端芯片制造工艺的落后,是三星和韩国的痛。
为此,今年5月13日韩国政府正式宣布未来10年内将投资510万亿韩元(约3万亿元),打造全球最大的半导体制造产业中心。
三星称,与现有的5nm工艺相比,采用三星3nm工艺的芯片节点面积将减少35%,性能提高30%,功耗降低50%。三星计划于2022年上半年开始生产首批基于3nm工艺的芯片,而第二代3nm芯片预计将于2023年生产。除此之外,2nm工艺也被三星提上日程,根据三星公布的技术路线图,2nm 工艺将于2025年实现量产。
据三星介绍,其3nm芯片采用的是GAA工艺,即全环绕栅极晶体管技术。除了功耗、性能和面积 (PPA)的改进,随着其工艺成熟度的提高,3nm芯片的良品率正在接近与目前量产的4nm工艺。
三星新工艺芯片的实际表现如何?大家拭目以待。