在芯片制造中,3纳米工艺是继5纳米MOSFET 技术节点之后的下一个芯片缩小
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在半导体制造中,3纳米工艺是继5纳米MOSFET 技术节点之后的下一个芯片缩小。截至2019年,三星和台积电已宣布计划将3 nm 半导体节点投入商业生产。它基于GAAFET(全能栅极场效应晶体管)技术,这是一种多栅极MOSFET技术。
1985年,日本电报电话公司(NTT)的研究小组制造了一种MOSFET(NMOS)器件,其沟道长度为150 nm,栅氧化层厚度为2.5 nm。1998年,美国超微(AMD)研究团队制造了MOSFET(NMOS)器件,其沟道长度为50 nm,氧化物厚度为1.3 nm。
2003年,NEC的一个研究小组使用PMOS和NMOS工艺制造了xxx批沟道长度为3 nm的MOSFET 。2006年,韩国科学技术高等研究院(KAIST)和国家纳米晶圆中心的团队开发了一种3纳米宽度的多栅极 MOSFET,这是世界上最小的纳米电子器件,基于栅极-全方位(GAAFET)技术。
说起高端芯片,现在不少已经都知道是个什么东西了。而在智能手机等电子产品普及之后,高端芯片也成为一种“必需品”。
于是那些芯片大厂们为了争夺市场份额,也就开启了激烈的内卷。其中,比拼高制程工艺就成为了芯片大厂们隔几年就要上演一场的大戏。
最近,在芯片制造领域的两位头部大咖们就在3纳米制程芯片上开启了“血拼”模式。 那么,他们之间的“血拼”,谁又会受益呢?
20日讯,针对“台积电再度将3纳米芯片量产延期三个月”的消息,台积电回应称,3纳米制程的发展符合预期,良率高,将在第四季度晚些时候量产。
据台湾地区经济日报报道,针对“台积电再度将 3 纳米芯片量产延期三个月”的消息,台积电回应称,3 纳米制程的发展符合预期,良率高,将在第四季度晚些时候量产。
业界人士指出,“再度延期”的消息应与台积电最初释出“3 纳米预计 2022 年下半年量产”的说法有关,但第四季度也落在下半年的区间,台积电 3 纳米并无“延后量产”的问题。
了解到,台积电总裁魏哲家近日在法说会上提到,3 纳米进度符合预期,具备良好良率并将在第四季度量产,在高速运算和智能手机应用驱动下,客户对 3 纳米需求超过产能。
在6月底,三星就宣布已经开始大规模生产3纳米芯片,成为全球首家量产3纳米芯片的公司。而到了8月底,台积电总也表示自家的3nm工艺芯片即将量产,时间就在2022年下半年。
这样针锋相对的隔空对话,显然这两家可是较上劲了。
为什么较劲呢?其实还是为了抢市场份额而已。目前,智能手机的需求开始变缓。这也就导致了手机厂商必然要拿出更先进的技术产品来吸引用户换机。
按以往惯例,更先进的高制程工艺芯片是吸引用户的一个大卖点。而能首发采用高制程工艺芯片也是一个最博眼球的噱头。
这么一来,需求有了,就得有代工厂来把这种高制程工艺芯片给做出来。当然,哪家芯片厂商能先做出来往往就能占得较大的订单量。而那家芯片厂商的技术工艺好,良品率高则市场份额也就要高。
财报显示,今年第三季度,台积电营收 202.3 亿美元(约 1450.49 亿元人民币),毛利率为 60.4%,营业净利率 50.6%。报告期内,台积电 5 纳米的出货量占总晶圆收入的 28%;7 纳米的出货量占 26%;7 纳米及更先进制程占晶圆总收入的 54%。
由此,目前芯片领域的两家头部大咖三星和台积电能不较劲嘛。
据说,目前高通、联发科及苹果都有自己的3nm技术产品。而有业内消息人士也预测,苹果公司将在2023年率先采用3nm工艺的芯片。苹果的A17、M3处理器就将采用台积电的3纳米制程芯片。而安卓系手机惯用的高通、联发科则会在2024年推出成熟的3nm工艺芯片。
当芯片研发企业们能推出3nm工艺芯片后,借着收益的可就是智能手机厂商们了。按供应链的固定节奏,首批采用3nm的安卓系手机最快也是要到2023年底和2024年第一季才会上市。
按目前华米OV及三星等安卓系头部手机厂商与苹果公司争夺高端手机市场的玩法,肯定对采用3nm工艺的芯片有较大需求。而现在台积电宣布放弃3nm制程芯片,是否意味着就连它也无法实现3纳米制程芯片的代工量产?而此时中芯国际,最近动作频繁,除了宣布重大决定之外,还推出了新技术。
不少有识之士认为,中芯国际所公布的技术将会对台积电造成巨大冲击。那么究竟是什么原因,让它无奈放弃3nm制程芯片量产,而中芯国际最近又做出了那么些重要决定?该公司最近要宣布的新技术又有哪些特点?
很多人并不了解台积电为何要放弃3纳米制程芯片量产。有人说,之所以放弃还不是因为做不出来,其实并不是因为台积电不具备这样的能力。如果说其他企业没有能力制造出这种芯片,可能性是比较大的。
根据日经亚洲的一份新报告,苹果未来用于 Mac 的 M3 芯片和用于 iPhone 15 Pro 机型的 A17 芯片将在明年基于台积电的增强型 3 纳米工艺制造,称为 N3E。这些设备预计将在 2023 年全年推出。
根据该报告,与台积电第一代被称为 N3 的 3 纳米工艺相比,N3E 将提供更好的性能和电源效率。
同时,该报告称,苹果公司计划将台积电的第一代 3 纳米工艺用于其即将推出的一些 iPad 芯片。目前还不清楚该报告指的是哪些 iPad 型号,因为有传言称,苹果将在下个月用 M2 芯片更新 iPad Pro,该芯片是基于台积电第二代 5 纳米工艺制造的。预计今年晚些时候还会有一款新的入门级 iPad,采用较旧的 A14 芯片。
报告称,2023 年可能是连续第二年只有新 iPhone 系列的专业机型采用苹果的最新芯片。上周,苹果发布了 iPhone 14 专业版机型,配备了基于台积电 4 纳米工艺的 A16 芯片,而标准版 iPhone 14 和 iPhone 14 Plus 机型则配备了上一代的 A15 芯片。