据报道:AMD、英伟达、高通、联发科、博通等会在 2023-2024 年陆续完成 3nm 芯片设计并开始量产
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8月17日,消息称台积电将于今年9月开始对3纳米芯片进行量产。这下,三星要坐不住了!虽然三星在6月30日称自己已经实现了3纳米的量产。不过,似乎至今都没有客户预定的消息。而相比于三星直接硬上全新的「GAAFET」,台积电依然采用了旧的「FinFET」技术。台积电的策略是,通过复用之前成熟稳定的技术,让产品稳定性更强,更好地控制成本,同时争取更多时间实现对GAA晶体管架构的优化。
报道称,台积电将于今年9月开始基于N3制造工艺大规模量产芯片,并于明年年初向客户交付首批产品。一般来说,台积电会在3月至5月开始对新节点进行大规模量产。但N3节点的开发时间比平时要长,这就是为什么苹果即将推出的iPhone芯片将使用不同的节点。
台积电的3纳米N3制程在完成技术研发及试产后,预计第三季度下旬开始,投片量会大幅拉升,而到第四季度,预计月投片量将达上千片水准,开始进入量产阶段。业内人士指出,依据台积电N3制程的试产情况,预计量产后的初期良率表现会比5纳米的N5制程初期还好。台积电总裁魏哲家也表示,台积电的N3制程将具备良好良率,2023年即可实现稳定量产,并于上半年开始贡献营收。
苹果将是第一家采用台积电3纳米投片客户。业界人士指出,苹果下半年将首度采用台积电3纳米芯片,首款产品可能是M2 Pro处理器,而明年包括新款A17处理器,以及M3系列处理器,都会采用台积电的3纳米。
英特尔的GPU和CPU也会在明年下半年采用台积电3纳米制程实现量产,其他如FPGA等也会在明、后年之后采用。AMD虽然在先进制程的采用较英特尔落后,但以技术蓝图来看,AMD在明、后年转进Zen 5架构后,部份产品已确定会采用台积电3纳米制程。至于辉达、联发科、高通、博通等大客户,同样会在2024年之后完成3纳米芯片设计并开始量产。
相比于基于5nm的N5工艺,N3预计将提升10%至15%的性能,降低25%至30%的功耗,以及提高约1.6倍的逻辑密度。技术方面,台积电的3nm仍然使用FinFET鳍型场效应晶体管。
台积电认为,目前的FinFET工艺拥有更好的成本和能耗效率。此外,客户在5nm制程的设计也能用在3nm制程中,无需面临需要重新设计产品的问题,台积电可以保持自身的成本竞争力,获得更多的客户订单。
台积电(中国)有限公司副总监陈芳在2022年世界半导体大会上表示,N3(又称3nm)芯片将在今年下半年量产,已经对部分移动和HPC(高性能计算)领域的客户交付,如果有手机的客户当下采用3nm芯片,明年产品就能问世。
台积电3nm制程工艺在完成技术研究以及试产后,预计于第三季下旬投片量将会有一个大幅度的拉升,而第四季度的投片量会达到上千的水准并且正式进入量产阶段。
根据业内人士透露,以目前台积电3nm制程工艺的试产情况来看,预期进入9月量产后,初期的良品率表现会比此前的5nm制程初期要更好一些。台积电总裁兼联合行政总裁魏哲家此前也表示过,台积电的N3制程进度符合预期,将在2022年下半年量产并具备良好良品率。在HPC(高性能计算机群)和智能手机相关应用的驱动下,N3制程2023年将稳定量产,并于2023年上半年开始贡献营收。
而在3nm制程的加强版上,台积电表示其研发成果也要优于预期,将具有更好的效能、功耗以及良品率,能够为智能手机以及HPC相关应用在3nm时代提供完整的平台支持,而N3E制程也预计在2023年下半年进入量产。目前已经确认苹果将成为台积电3nm工艺的首位客户,或将在M2Pro上首发该工艺芯片。
同时有消息表明,原先台积电的3nm客户为英特尔,但由于英特人的MeteorLake核显订单延期,此举大幅冲击台积电扩产计划,造成3nm制程自今年下半年至明年首波客户仅剩苹果,产品包含M系列芯片及A17Bionic芯片。因此,台积电已决议放缓其扩产进度,以确保产能不会因过度闲置而导致成本压力。
业内人士称,明年下半年英特尔也将尝试采用3nm芯片,而高通、联发科等企业则会在明年以及后面逐渐完成3nm芯片的研发,并应用到新款产品上。而三星在早先已经全球首发了3nm制程工艺芯片,并且在韩国的华城工厂大规模开始量产3nm芯片,与前几代使用的FinFET的芯片不同,三星使用了GAA晶体管架构,能极大改善芯片的功率以及效率。
与之前的5nm相比,新一代的3nm制程工艺降低了45%的功耗,并且性能提升23%的同时减少16%的面积。三星还宣称,第二代的3nmGAA制造工艺也尚在研发中,下一代工艺将使芯片的功耗降低50%,性能提升30%并减少35%的面积。三星电子表示,其GAA晶体管芯片将会应用于高性能、低功耗的计算领域,并计划拓展到移动处理器。
不知道在此前几代工艺上失利的三星是否能在3nm时代找补回来,虽然已经首发了3nm工艺,但是在整个工艺的良品率上还不足以引起台积电的警惕。目前来看,台积电依旧有几率领跑整个3nm时代,这从高通转投台积电也能看出。8 月 18 日消息,据中国台湾《工商时报》报道,台积电 3nm(N3)制程在完成技术研发及试产后,预计第三季下旬投片量开始大幅拉升,第四季月投片量将达上千片水准,开始进入量产阶段。
半导体设备业者指出,以台积电 N3 制程试产情况来看,预期 9 月进入量产后,初期良品率表现会比之前 5nm(N5)制程的初期更好。
台积电总裁兼联合行政总裁魏哲家此前也表示过,台积电的 N3 制程进度符合预期,将在 2022 年下半年量产并具备良好良品率。在 HPC(高性能计算机群)和智能手机相关应用的驱动下,N3 制程 2023 年将稳定量产,并于 2023 年上半年开始贡献营收。
同时,N3E(3nm 加强版)制程将作为台积电 3nm 家族的延伸,其研发成果也优于预期,具有更好的效能、功耗和良品率,将为智能手机和 HPC 相关应用在 3nm 制程时代提供完整的支持平台。N3E 制程将在 2023 年下半年进入量产,苹果及英特尔会是主要的两大客户。
IT之家了解到,7 月底三星就宣布了已经量产了 3nm 工艺,是业界首家采用全环绕栅极晶体管架构的半导体企业,但有专家透露,在采用 3nm 制程工艺代工时,三星电子当前的主要任务仍是提高良品率。
据《工商时报》报道,台积电 3nm 仍然采用了鳍式场效晶体管(FinFET)架构,但 N3 制程已采用创新的 TSMC FINFLEX 技术,将 3nm 家族技术的 PPA(效能、功耗效率以及密度)进一步提升,
同时台积电在 2022 技术研讨会上还表示,3nm 制程技术推出时,在 PPA 及晶体管技术上,都将会是业界最先进的技术,有信心将 3nm 家族成为台积电另一个大规模且有长期需求的制程节点。
除此之外,《工商时报》此前还报道,业界人士表示,今年底苹果将成为第一家采用台积电 3nm 流片的客户,首款产品可能是 M2 Pro 芯片(或将用于 Mac Pro 等新品),而明年包括新款 iPhone 15 Pro 专用 A17 应用芯片,以及 M2 及 M3 系列芯片,都会导入台积电 3nm。
同时,英特尔明年下半年也将扩大采用 3nm 生产处理器内芯片块(tiles),AMD、英伟达、高通、联发科、博通等会在 2023-2024 年陆续完成 3nm 芯片设计并开始量产。