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新智元報(bào)道

編輯：好困 Aeneas

【新智元導(dǎo)讀】臺(tái)積電：9月量產(chǎn)3納米芯片！三星：笑容逐漸消失……

8月17日，消息稱(chēng)臺(tái)積電將于今年9月開(kāi)始對(duì)3納米芯片進(jìn)行量產(chǎn)。

這下，三星要坐不住了！

雖然三星在6月30日稱(chēng)自己已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3納米的量產(chǎn)。

不過(guò)，似乎至今都沒(méi)有客戶(hù)預(yù)定的消息。

而相比于三星直接硬上全新的「GAAFET」，臺(tái)積電依然采用了舊的「FinFET」技術(shù)。

臺(tái)積電的策略是，通過(guò)復(fù)用之前成熟穩(wěn)定的技術(shù)，讓產(chǎn)品穩(wěn)定性更強(qiáng)，更好地控制成本，同時(shí)爭(zhēng)取更多時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)GAA晶體管架構(gòu)的優(yōu)化。

顯然，臺(tái)積電成功了。

9月開(kāi)始量產(chǎn)

報(bào)道稱(chēng)，臺(tái)積電將于今年9月開(kāi)始基于N3制造工藝大規(guī)模量產(chǎn)芯片，并于明年年初向客戶(hù)交付首批產(chǎn)品。

一般來(lái)說(shuō)，臺(tái)積電會(huì)在3月至5月開(kāi)始對(duì)新節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)。但N3節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)時(shí)間比平時(shí)要長(zhǎng)，這就是為什么蘋(píng)果即將推出的iPhone芯片將使用不同的節(jié)點(diǎn)。

臺(tái)積電的3納米N3制程在完成技術(shù)研發(fā)及試產(chǎn)后，預(yù)計(jì)第三季度下旬開(kāi)始，投片量會(huì)大幅拉升，而到第四季度，預(yù)計(jì)月投片量將達(dá)上千片水準(zhǔn)，開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)階段。

業(yè)內(nèi)人士指出，依據(jù)臺(tái)積電N3制程的試產(chǎn)情況，預(yù)計(jì)量產(chǎn)后的初期良率表現(xiàn)會(huì)比5納米的N5制程初期還好。

臺(tái)積電總裁魏哲家也表示，臺(tái)積電的N3制程將具備良好良率，2023年即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，并于上半年開(kāi)始貢獻(xiàn)營(yíng)收。

蘋(píng)果搶得頭彩

蘋(píng)果將是第一家采用臺(tái)積電3納米投片客戶(hù)。

業(yè)界人士指出，蘋(píng)果下半年將首度采用臺(tái)積電3納米芯片，首款產(chǎn)品可能是M2 Pro處理器，而明年包括新款A(yù)17處理器，以及M3系列處理器，都會(huì)采用臺(tái)積電的3納米。

英特爾的GPU和CPU也會(huì)在明年下半年采用臺(tái)積電3納米制程實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其他如FPGA等也會(huì)在明、后年之后采用。

AMD雖然在先進(jìn)制程的采用較英特爾落后，但以技術(shù)藍(lán)圖來(lái)看，AMD在明、后年轉(zhuǎn)進(jìn)Zen 5架構(gòu)后，部份產(chǎn)品已確定會(huì)采用臺(tái)積電3納米制程。

至于輝達(dá)、聯(lián)發(fā)科、高通、博通等大客戶(hù)，同樣會(huì)在2024年之后完成3納米芯片設(shè)計(jì)并開(kāi)始量產(chǎn)。

FinFlex加持下的FinFET

相比于基于5nm的N5工藝，N3預(yù)計(jì)將提升10%至15%的性能，降低25%至30%的功耗，以及提高約1.6倍的邏輯密度。

技術(shù)方面，臺(tái)積電的3nm仍然使用FinFET鰭型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

臺(tái)積電認(rèn)為，目前的FinFET工藝擁有更好的成本和能耗效率。此外，客戶(hù)在5nm制程的設(shè)計(jì)也能用在3nm制程中，無(wú)需面臨需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的問(wèn)題，臺(tái)積電可以保持自身的成本競(jìng)爭(zhēng)力，獲得更多的客戶(hù)訂單。

標(biāo)準(zhǔn)N3節(jié)點(diǎn)的工藝窗口較為狹窄，也就是說(shuō)，部分設(shè)計(jì)的產(chǎn)量可能會(huì)低于預(yù)期。

不過(guò)，改進(jìn)了工藝窗口的N3E節(jié)點(diǎn)也正在開(kāi)發(fā)之中，預(yù)計(jì)將在N3之后一年左右進(jìn)入大規(guī)模量產(chǎn)階段，而且有跡象表明其量產(chǎn)可能會(huì)更早。

此后，臺(tái)積電還將陸續(xù)增加N3P、N3S和N3X節(jié)點(diǎn)。

但是，不要小看了這個(gè)FinFET。

在N3節(jié)點(diǎn)中，臺(tái)積電采用了創(chuàng)新的FinFlex技術(shù)，進(jìn)一步提升了3nm家族技術(shù)的PPA（效能、功耗及面積）。

FinFlex擴(kuò)展了3nm系列半導(dǎo)體技術(shù)的產(chǎn)品性能、功率效率和密度范圍，允許芯片設(shè)計(jì)者使用相同的設(shè)計(jì)工具集為同一芯片上的每個(gè)關(guān)鍵功能塊選擇最佳方案。

參考資料：https://www.tomshardware.com/news/tsmc-initiates-3nm-chips-production-next-month

https://ctee.com.tw/news/tech/699083.html