3nm取得重大突破,FinFET下探到3nm芯片工艺预计第四季度实现量产
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台积电生产的每一代旗舰芯片都在刷新业内科技水平纪录,尤其是在智能手机领域,跑分已经成为衡量芯片性能的一大参考因素。4nm制程工艺的芯片跑分已经突破一百多万,如果到了更先进的3nm芯片,恐怕跑分还会更高。
值得一提的是,台积电3nm已经取得了重大突破,预计8月份投产。台积电已经准备量产3nm,三星呢?3nm芯片时代要来了?
6月20日早间消息,据报道,为了生产3纳米芯片,台积电准备在中国台湾省台南地区再建4座工厂。
全球出现芯片短缺,台积电扩产也是顺应市场要求。据报道,每痤工厂的造价约为100亿美元,它属于台积电1200亿美元投资的一部分。
4座工厂据称都会生产3纳米芯片。台积电上周五还表示,2025年之前将会实现2纳米芯片批量生产。
按照台积电的计划,它至少要在中国台湾省建20座圆晶厂,有些正在建设,有些已经完成。
台积电还在美国亚利桑那投资建厂,预计2023年3月完工。据悉,台积电还与新加坡经济发展委员会洽谈合作建厂事宜。
据韩媒BusinessKorea报道,三星电子继今年上半年将全环绕栅极(Gate-All-Around, GAA)晶体管技术应用于其3纳米工艺后,已计划在2023年将GAA技术引入第二代3纳米芯片,并在2025年大规模生产基于GAA的2纳米芯片。
三星在芯片制造领域一直在追赶台积电。台积电透露,将于2022年下半年开始量产其首款3纳米半导体芯片,计划在2025年开始生产2纳米芯片。
近日,晶圆制造商台积电在先进制程方面的投资扩产动作频频,可谓“壕”气十足。据悉,台积电将在中国台湾台南新建四座3纳米晶圆厂,每座都将花费100亿美元建造,总计400亿美元。
6月16日,台积电在2022年台积电北美技术研讨会上透露,到2025年,台积电的成熟和特殊节点产能扩大约50%。计划将在中国大陆、中国台湾等地建设新晶圆厂或扩产,增强台积电的优势。在先进制程的技术方面,台积电表示,台积电的N3技术将于2022年晚些时候投入批量生产,将采用革命性的台积电FINFLEX架构创新。台积电的N2技术将采用纳米片晶体管架构,在相同功率下比N3速度提高10-15%,或在相同速度下功率降低25-30%,N2计划于2025年开始生产。
台积电在6月初刚刚宣布将投资336亿美元在台南建设4座新的2纳米晶圆厂,厂房面积将近95万平方米,后续的1纳米厂也可能落脚此处,最早2024年试产2纳米,2025年实现量产。
6月8日,台积电在股东大会上表示,台积电已经预留了400-440亿美元用于扩建和设备升级,并预计在2023年还会在这些方面支出超过400亿美元,目的是使台积电能够保持技术快速发展和满足最前沿的未来需求。而此次新建的四座3纳米晶圆厂,每座都将花费100亿美元建造,总计正好400亿美元。
据了解,这8座工厂都只是台积电建造计划的一部分,台积电在中国台湾本土至少有20座工厂正在建设中或即将完工,总建筑面积超过了200万平方米。
早在2021年,台积电就表示,未来三年将投资1000亿美元,提高其工厂产能,以满足不断增长的芯片市场需求。目前看来,台积电的扩建产能计划还将马不停蹄地进行。
海外扩建方面,近日,日本经济产业省表示,台积电、索尼和电装在日本熊本县建设的半导体工厂的总投资额约为86亿美元,日本政府将提供近一半资金,高达4760亿日元(约合35.2亿美元)。新工厂已于今年4月开始建设,预计将于2024年12月开始供货,月产能为5.5万片。
索尼半导体子公司索尼半导体解决方案社长清水照士近日公开表示,由于芯片长期短缺,索尼当前的产能也十分紧缺,希望能拓展稳定的芯片采购渠道,以此提高销量。清水照士指出:“台积电能在熊本设厂,为索尼拓展芯片采购渠道提供了信心。”
此外,清水照士认为,日本半导体产业多年以来都呈现出了低迷状态,大学的研究规模逐渐缩小,人才短缺问题一直未能得到解决。与台积电的合作对于培养半导体专业人才有着非常积极的作用。
台积电是全球芯片工艺领导者,是芯片制造行业的标杆,以台积电为主的技术体系生产了全球一半以上的芯片。其公司产品覆盖广泛,手机、汽车、电脑等等都有台积电芯片工艺技术的身影。
不只是产品覆盖广泛,而且芯片技术工艺也在持续提升。已经实现5nm,4nm高端芯片量产的台积电,已经在向着3nm芯片工艺出发了,而且传来了关于3nm芯片的最新进展。
据台媒表示,台积电3nm取得了重大突破,预计8月份投产。
另外初期的产量大概在每月4万到5万片,工艺架构采用FinFET作为3nm制程底座。这种鳍式场效晶体管被沿用了十几年,除了台积电之外,其余的中芯国际,英特尔和三星等芯片制造巨头都在鳍式场效晶体管架构层面取得相应的工艺突破。
没想到台积电依然沿用FinFET下探到3nm芯片工艺。除了能看出FinFET架构的广泛适用性质之外,说明台积电在这一架构的技术积累是非常深厚的。台积电量产3nm只是时间问题,而这个时间就在不久后的8月份。实际上台积电多次对3nm进行表态,都展现能顺利量产的自信。
目前台积电已知的3nm客户就有英特尔和苹果,而三星3nm潜在客户可能就是高通了。
问题是高通对三星的高端芯片工艺良率有些意见,本该交给三星生产的骁龙8Gen1+已经转单台积电了,就是因为三星曝出4nm工艺良率只有35%。4nm尚且如此,进入到3nm之后又是怎样的良率表现呢?
所以不排除高通会将3nm也转单给台积电的可能性。如果真的出现这种情况,三星没有3nm客户订单,那掌握了3nm生产线量产能力,发挥出的价值和作用也是有限的。除去客户因素,仅从工艺技术的角度来看,3nm芯片时代要来了?或许是的。