臺(tái)積電主攻4nm工藝，三星直接開(kāi)啟了3nm的攻勢(shì)

在全球芯片制造（代工）方面，臺(tái)積電和三星是雙雄爭(zhēng)霸的態(tài)勢(shì)。由于臺(tái)積電的更多產(chǎn)能都留給了蘋(píng)果公司，結(jié)果讓高通、AMD等芯片研發(fā)公司也很無(wú)奈，沒(méi)有產(chǎn)能的保障，就無(wú)法讓自己的研發(fā)產(chǎn)品盡快見(jiàn)諸于市，也無(wú)法滿足自己的供應(yīng)商的需求。再加上供應(yīng)鏈短缺的問(wèn)題，更是雪上加霜。于是市場(chǎng)傳聞，高通和AMD可能正在尋求其他的芯片代工企業(yè)來(lái)滿足自己的需求，沒(méi)有臺(tái)積電的保障，那么三星無(wú)疑就是最佳的選擇了。三星對(duì)于未來(lái)工藝的努力也是有目共睹的，挑戰(zhàn)臺(tái)積電一直是三星追逐的目標(biāo)。

等不來(lái)3nm，臺(tái)積電先拿4nm試水？

曾幾何時(shí)，蘋(píng)果公司和高通鬧得不可開(kāi)交，為此蘋(píng)果公司不惜扶持英特爾公司，使用英特爾的基帶芯片，但iPhone系列手機(jī)一直出現(xiàn)信號(hào)問(wèn)題，被廣大網(wǎng)友詬病不易。尤其是在5G基帶方面更是落后于高通較多，無(wú)奈之下，蘋(píng)果公司和高通和解，開(kāi)始采買(mǎi)高通的5G基帶芯片。不過(guò)，蘋(píng)果公司一直對(duì)此耿耿于懷，在英特爾無(wú)法繼續(xù)維持自己的5G基帶業(yè)務(wù)之后，蘋(píng)果公司全盤(pán)收購(gòu)了該項(xiàng)業(yè)務(wù)，并開(kāi)始自主研發(fā)自己的5G基帶芯片。

近日，市場(chǎng)爆出消息稱，蘋(píng)果公司計(jì)劃在2023年讓臺(tái)積電為自己生產(chǎn)自己研發(fā)的5G基帶芯片，以此來(lái)逐漸轉(zhuǎn)移對(duì)高通的依賴性。據(jù)悉，蘋(píng)果計(jì)劃采用臺(tái)積電的4nm芯片生產(chǎn)技術(shù)，來(lái)生產(chǎn)蘋(píng)果設(shè)計(jì)的首款5G基帶芯片，同時(shí)，蘋(píng)果也正在開(kāi)發(fā)自己的射頻和毫米波組件，作為基帶的補(bǔ)充。高通也表示，2023年蘋(píng)果公司在iPhone基帶訂單中的份額將下降至20%左右，此舉也間接地驗(yàn)證了市場(chǎng)關(guān)于蘋(píng)果自制5G基帶芯片的真實(shí)性。

臺(tái)積電如今和蘋(píng)果公司的合作程度以及自身產(chǎn)能對(duì)蘋(píng)果公司的輸出都是非常巨大的，占比也是最強(qiáng)的。這完全符合臺(tái)積電的市場(chǎng)利益最大化，畢竟蘋(píng)果公司目前是全球芯片需求最旺盛的企業(yè)，在華為之后蘋(píng)果已經(jīng)成為臺(tái)積電產(chǎn)業(yè)的支柱。不過(guò)，對(duì)于其他的芯片需求方來(lái)說(shuō)，因?yàn)榈貌坏脚_(tái)積電的產(chǎn)能支持和保障，只能退而求其次地尋找其他的代工企業(yè)。臺(tái)積電自身的工藝技術(shù)，雖然也在布局3nm技術(shù)，不過(guò)，目前推進(jìn)的力度以及真正的量產(chǎn)還沒(méi)有具體的時(shí)間，即使這次為蘋(píng)果公司計(jì)劃使用4nm制程，也還需要兩年的時(shí)間來(lái)推進(jìn)。

在制程技術(shù)發(fā)展的選擇上，臺(tái)積電和三星之間的掰腕子一直在進(jìn)行中。如果說(shuō)5nm技術(shù)方面，臺(tái)積電走在前面，那么到3nm技術(shù)時(shí)，誰(shuí)又會(huì)脫穎而出呢？是臺(tái)積電繼續(xù)霸占技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還是三星實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)，跑到臺(tái)積電的前面？市場(chǎng)也是眾說(shuō)紛紜。對(duì)于雙方采用的技術(shù)優(yōu)劣都有一定的研判和預(yù)期，相對(duì)來(lái)說(shuō)三星的技術(shù)更具有優(yōu)勢(shì)，但臺(tái)積電的技術(shù)保持著一定的連貫性和良品的優(yōu)勢(shì)，本身的成本控制也略好一些。

三星打出3nm“牌”，搶占技術(shù)制高點(diǎn)

近日，三星電子正式推出了多款對(duì)3nm芯片制造工藝至關(guān)重要的設(shè)計(jì)工具和技術(shù)，以及幫助加強(qiáng)代工生態(tài)系統(tǒng)的戰(zhàn)略。三星表示，他們將推出80多種針對(duì)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)施和封裝解決方案進(jìn)行優(yōu)化的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具、技術(shù)。這些工具和技術(shù)對(duì)3nm制造工藝至關(guān)重要，三星計(jì)劃于2022年上半年開(kāi)始推出3nm產(chǎn)品。

值得關(guān)注的是，三星計(jì)劃在2022年投產(chǎn)的3nm，驍龍8 Gen1繼任者有望成為三星3nm的目標(biāo)客戶。在高通的發(fā)展史上，已經(jīng)有多款驍龍8系列旗艦處理器都是由三星代工生產(chǎn)的，比如驍龍835、驍龍845、驍龍888、驍龍888 Plus等，即將發(fā)布的驍龍8 Gen1仍然由三星代工，而且使用的是三星4nm工藝。市場(chǎng)預(yù)計(jì)，高通驍龍8 Gen2有望使用三星3nm工藝制程，預(yù)期性能會(huì)有更大幅度的提升。此外，除了高通之外，AMD 等企業(yè)也可能會(huì)選擇三星為其生產(chǎn)3nm芯片。

三星表示，對(duì)比5nm，三星新的3nm GAA可以讓面積縮小35％，同功耗下性能提高30％，同性能下功耗降低50％。據(jù)悉，三星將3nm分為3GAE(低功耗版)和3GAP(高性能版)兩個(gè)版本，其中，3GAE會(huì)在2022年初就投入量產(chǎn)，預(yù)計(jì)比臺(tái)積電會(huì)早半年時(shí)間。而臺(tái)積電在布局3nm和4nm技術(shù)方面，或許也是同步推進(jìn)，而真正的量產(chǎn)化才是關(guān)鍵，目前都屬于小規(guī)模測(cè)試階段。

三星將斥資170億美金將在美設(shè)3nm工廠

據(jù)悉，三星將投資170億美金、選在德州泰勒市（Taylor）作為美國(guó)第二座晶圓廠的設(shè)廠地點(diǎn)，且已獲得當(dāng)?shù)卣哳~補(bǔ)貼的承諾，目標(biāo)2024年量產(chǎn)。業(yè)界推測(cè)，三星極有可能在美國(guó)新廠導(dǎo)入最先進(jìn)的3納米GAA（環(huán)繞式閘極結(jié)構(gòu)）制程，以爭(zhēng)搶超微、高通等大客戶訂單，使自己在和臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

以量產(chǎn)時(shí)間來(lái)看，三星美國(guó)新廠與臺(tái)積電位于美國(guó)亞利桑那州的5納米廠量產(chǎn)時(shí)間相近，不過(guò)投資金額、制程技術(shù)都會(huì)超前一段。在制程技術(shù)方面，臺(tái)積電3nm確定選擇沿用FinFET（鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管）架構(gòu)，而三星將改采GAA，二者的戰(zhàn)術(shù)已不同。

眾所周知，在11月9日，三星電子和SK海力士兩家企業(yè)都表示，已在11月8日向美國(guó)提交了供應(yīng)鏈資料。美國(guó)要求上交數(shù)據(jù)的相關(guān)芯片企業(yè)多達(dá)20多家，幾乎涵蓋整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。在交出數(shù)據(jù)之后，又開(kāi)始紛紛在美國(guó)本土建造芯片制造廠，一方面是滿足美國(guó)對(duì)于高端制造回歸的需要，另一方面也是為了緩解全球芯片荒的難題。此前，有專家就表示，“美國(guó)掌握關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以了解各公司的底牌，但各公司卻看不見(jiàn)他們底牌，難保美國(guó)不會(huì)把資料泄露給自家廠商，沒(méi)有人能確保公正性。”

對(duì)于芯片制造巨頭來(lái)說(shuō)，在別無(wú)選擇之后，只能開(kāi)始自己的技術(shù)突破之旅，希望在下一代芯片制造工藝方面能夠有新進(jìn)展，進(jìn)而開(kāi)啟產(chǎn)能的擴(kuò)充，滿足市場(chǎng)的需求。而三星奉行的戰(zhàn)略無(wú)疑是搶占工藝制程技術(shù)的新高度，進(jìn)而對(duì)臺(tái)積電形成壓制。而當(dāng)初臺(tái)積電能夠崛起，也是在技術(shù)方面率先進(jìn)行嘗試，進(jìn)而才超越英特爾等傳統(tǒng)的芯片制造廠商的。在這方面，三星無(wú)疑也希望通過(guò)自己的努力，在未來(lái)能夠全面抗衡臺(tái)積電，起碼在代工市場(chǎng)份額方面，可以和臺(tái)積電無(wú)限的接近。