基于GAA晶体管的3nm制程也正式开启了新的晶体管时代

8月18日，据相关爆料，台积电3nm(N3)制程将预计于第三季增加投片量，于第四季度进入量产阶段，台积电3nm采用了鳍式场效晶体管(FinFET)架构，N3制程采用TSMC FINFLEX 技术，将3nm家族技术的PPA进一步提升。

台积电N3制程将在2022年下半年量产，并于2023年上半年开始贡献营收。据悉，今年底苹果将成为第一家采用台积电3nm的客户，首款产品可能是M2 Pro芯片，而明年的iPhone15 Pro的A17处理器，以及M2、M3系列芯片，都会导入台积电 3nm。

如今在国内市场上一说起华为，我们大家都还是比较熟悉的，作为中国第一大的民营科技企业，华为公司的实力自然是十分雄厚的，最近这几年，随着移动互联网的快速发展，华为公司也终于迎来了快速发展的时机，除了在移动通讯领域发展的十分迅猛以外，华为还在智能手机和5G网络领域也都取得了非常不错的成绩，就在不少人都为华为感到骄傲的时候，华为却突然遭到了打击和制裁!

在国际市场上，自从华为被打压以后，很多国家的运营商在选择和华为5G合作的时候都一直态度摇摆不定，有的甚至还直接将华为5G给排除在外，这也让华为损失了不少的5G订单;除此以外，谷歌也直接停止了对华为安卓手机GMS服务的授权，这让华为手机在国际市场上的销量也下滑了不少，不过好在华为并没有因此而放弃发展，反而在国际市场上还越挫越勇!

随着打压力度的不断升级，华为一直以来的芯片合作伙伴台积电也不再给华为生产海思麒麟芯片了，这直接导致华为的海思麒麟芯片成为了绝唱，要知道对于华为这样的科技企业来说，没有了芯片影响无疑是巨大的，毕竟华为智能手机一年的出货量就超过了2亿部，这也就意味着华为一年就需要2亿多枚芯片，而现在芯片短缺已经成为了华为发展的最大问题!

就在很多人都认为芯片封锁之后，华为在芯片行业将无法再更进一步的时候。没想到华为下一代的海思麒麟芯片再次被曝光，这一次华为所研发的芯片采用的是3nm工艺制程，根据曝光的名字来看，华为3nm制程工艺的芯片暂时命名为麒麟9010。虽然说华为在芯片代工领域被限制了，但是华为依然还是全球排名前10的芯片设计企业，所以华为在芯片设计领域还拥有着超强的实力，而这一次3nm芯片被曝光，也表明华为一直都没有停止过在芯片领域的研发!

虽然在5nm的芯片代工被限制之后，但华为依然还在不断的对先进工艺的芯片进行研发，一旦国内突破了光刻机等卡脖子技术以后，那么华为的芯片就将会成功复活，毕竟现在苹果、三星、高通以及台积电都在不断的研发3nm乃至更加先进工艺的芯片，所以华为也自然不甘于落后，没想到华为一直都在时刻准备着在芯片领域崛起!

综合来看，华为虽然在芯片代工领域被限制，但是这也依然无法阻挡华为研发芯片的热情和进度，而华为3nm芯片研发成功以后，只要中科院和众多国产科技企业不断努力，在芯片代工领域取得突破以后，那么华为的芯片就可以随时被生产出来，可以说现在华为时刻为自己的海思麒麟芯片复活做着相关的准备，只要解决了芯片代工的事情，那么华为芯片就能迎来转机，相信要不了多久，芯片“卡脖子”的问题就能得到解决。

三星电子官宣，已开始量产基于GAA晶体管(Gate-All-Around FET，全环绕栅极)结构的3nm芯片。

与5nm制程相比，3nm制程降低了45%的功耗，提升了23%的性能，并减小了16%的面积。三星电子正在位于首尔南部华城市的晶圆厂生产3nm。这是全球首次采用GAA晶体管结构的芯片，标志着芯片制造进入了新的时代。三星电子称，其GAA晶体管芯片将应用于高性能、低功耗计算领域，并计划扩展到移动处理器。

据外媒报道，一家中国矿机芯片公司将成为三星电子3nm制程的首位客户，高通也预定了三星电子的3nm制程。

三星电子称，其3nm制程正在使用MBCFET(Multi-Bridge-Channel，多桥通道晶体管)技术，这是基于GAA晶体管结构的一种技术。该技术通过降低供应电源水平，提升了芯片电流和功率，首次突破了FinFET晶体管(Fin Field-Effect Transistor，鳍式场效应晶体管)的性能限制。

相比于GAA技术的纳米线和纳米片通道，三星电子采用的MBCFET技术具有更宽的通道，具备更高的性能和更好的能效表现。

三星电子的3nm制程将能够调整通道宽度，以适应更多客户的需要。三星电子还强调，其GAA技术的设计优势来自于DTCO(设计技术协同优化)，这能够帮助提升芯片的PPA(性能、功率、面积)。

和5nm制程相比，三星电子的第一代3nm制程能够降低45%的功耗，提升了23%的性能，并减小16%的面积。而第二代3nm制程将有进一步的优化，将降低50%的功耗，提升30%的性能，降低35%的面积。

此外，三星电子还提到，自2021年第三季度开始，其和Ansys、Cadence、Siemens、Synopsys等SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)合作伙伴一起提供了经过验证的设计基础，这帮助三星电子的客户在短时间内完善了它们的产品。

三星电子总裁兼代工业务负责人Siyoung Choi称：“我们将继续在具有竞争力的技术开发中积极创新，并建立有助于加速技术成熟的流程。”

据日经亚洲报道，三星电子正在位于韩国首尔南部的华城市生产3nm芯片。

据外媒报道，三星电子3nm制程的首个客户是中国挖矿芯片公司，也有消息称三星电子已收到高通的预定订单，高通将随时能够采用其3nm工艺。

本月初，三星电子副会长李在镕访问欧洲，拜访了包括IMEC(比利时微电子研究中心)和荷兰光刻机公司ASML在内的重要供应链机构和公司。

当前，三星电子正在美国德克萨斯州泰勒市投资170亿美元，建设新的先进制程晶圆厂。该工厂计划于2024年下半年投产，占地超过500万平方米。三星电子将该晶圆厂和其位于韩国平泽市的晶圆厂并列，将两处的晶圆厂视作其未来全球半导体制造的关键。

除了三星电子，台积电也计划在今年下半年量产3nm制程(N3工艺)。

不过相比于三星电子的3nm制程，台积电的N3工艺仍将采用FinFET晶体管结构。此外，台积电还宣布，将在2025年前量产2nm芯片。

据悉，台积电3nm的首批客户将包括英特尔、苹果两大科技巨头。

结语：三星率先开启GAA晶体管时代，先进制程之战进入白热化

随着先进制程不断演进，先进制程芯片制造的难度不断增大，这也为三星电子带来了不少挑战。此前，三星电子7nm和5nm制程产品均出现良率和功耗问题，使高通等头部客户转投台积电。近几个月来，三星电子的良率情况曝光和代工业务高管人事调整不断。

但本次三星电子能够如期完成3nm制程的量产，或有助于恢复下游客户的信心。其基于GAA晶体管的3nm制程也正式开启了新的晶体管时代。未来，台积电、三星、英特尔等先进制程玩家的竞争仍将继续，这场逼近物理极限的战争“硝烟”正浓。