三星正推進3nm工藝二季度量產 若實現將先于臺積電量產
據國外媒體報道,在7nm和5nm制程工藝的量產時間上基本能跟上臺積電節(jié)奏的三星電子,在更先進的3nm制程工藝上有望先于臺積電量產,有報道稱他們正推進在二季度量產。
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202205/433830.htm三星電子在二季度的展望中提到,他們的技術領先將通過首個大規(guī)模量產的全環(huán)繞柵極晶體管3nm工藝進一步加強,他們也將擴大供應,確保獲得全球客戶新的訂單,包括美國和歐洲客戶的訂單。
外媒的報道顯示,三星電子方面已經宣布,他們早期3nm級柵極全能(3GAE)工藝將在二季度量產。三星電子宣布的這一消息,也就意味著業(yè)界首個3nm制程工藝即將量產,將是首個采用全環(huán)繞柵極晶體管(GAA)的制程工藝。
三星通過世界上首次大規(guī)模的GAA 3nm工藝,加強其技術領導地位。三星代工的3GAE工藝技術是該公司第一個使用GAA晶體管的工藝,三星官方稱之為多橋通道場效應晶體管(MBCFETs)。
三星大約在三年前正式推出了其3GAE和3GAP節(jié)點。當該公司描述其使用3GAE技術生產256Mb GAAFET SRAM芯片時,它提出了一系列的要求。三星表示,該工藝將使性能提高30%,功耗降低50%,晶體管密度提高80%。不過,對三星來說,性能和功耗的實際組合將如何發(fā)揮,還有待觀察。
從理論上講,與目前使用的FinFET相比,GAAFET有許多優(yōu)勢。在GAA晶體管中,通道是水平的,被柵極所包圍。GAA通道是利用外延和選擇性材料去除形成的,這使得設計者可以通過調整晶體管通道的寬度來精確地調整它們。通過更寬的通道獲得高性能,通過更窄的通道獲得低功率。這樣的精度大大降低了晶體管的漏電電流以及晶體管的性能變化,這意味著更快的投產時間、上市時間和提高產量。
另外,根據應用材料公司最近的一份報告,GAAFET有望減少20%-30%的電池面積。三星的3GAE,作為一種"早期"的3nm級制造技術,3GAE將主要被三星LSI(三星的芯片開發(fā)部門)和兩三個高級客戶使用??紤]到三星LSI和早期客戶傾向大批量制造芯片,預計3GAE技術將得到相當廣泛的使用,前提是這些產品的產量和性能達到預期。
三星電子和臺積電是目前在推進3nm工藝量產的兩大晶圓代工商,但兩家公司在技術路線上并不相同,臺積電繼續(xù)采用鰭式場效應晶體管(FinFET)架構。
在3nm之前的多項制程工藝上,三星電子在量產時間方面雖略晚于臺積電,但基本能跟上臺積電的節(jié)奏,不過由于在良品率方面有較大差距,加之沒有蘋果的訂單,因而三星電子在全球晶圓代工市場的份額,遠不及臺積電。多家機構的數據顯示,臺積電近幾個季度在全球晶圓代工商市場的份額,超過了50%,遠高于其他廠商。
在全球晶圓代工市場的份額與臺積電有較大差距的三星電子,對他們的3nm工藝也是寄予厚望。如果他們的3nm工藝能在二季度量產,就將先于臺積電量產。在4月14日的一季度財報分析師電話會議上,臺積電CEO魏哲家再次表示,他們的3nm工藝量產計劃不變,正按計劃推進在下半年量產。
然而,盡管三星和臺積電在先進制程上爭的“你死我活”,但一個不可否認的事實是,3nm等更先進制程的用戶將越來越少,原因就是成本越來越高,性價比逐步降低,部分領域也用不到3nm等制程。
美國喬治敦大學沃爾什外交學院安全與新興技術中心(CSET)發(fā)布的信息顯示,臺積電一片采用3nm制程的12英寸晶圓,代工制造費用約為3萬美元,大約是5nm的1.75倍。在裸片(die)面積不變(即升級架構,不增加晶體管數量)、良率不變的情況下,未來蘋果A17處理器如果采用3nm制程,成本將上漲到154美元/顆,成為iPhone第一成本部件,而5nm的A15處理器只是iPhone的第三大成本零部件。
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