良率堪比5nm,劉德音宣布臺(tái)積電3nm量產(chǎn)
為展現(xiàn)繼續(xù)在臺(tái)灣深耕的決心,晶圓代工龍頭臺(tái)積電今日在南部科學(xué)園區(qū)晶圓18 廠(chǎng)新建工程基地舉行3nm量產(chǎn)暨擴(kuò)廠(chǎng)典禮。臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音表示,目前3nm良率與5nm量產(chǎn)同期相當(dāng),已大量生產(chǎn),市場(chǎng)需求非常強(qiáng)勁,預(yù)計(jì)每年帶來(lái)的收入都會(huì)大于同期的5nm。
臺(tái)積電表示,其3nm制程技術(shù)性能、功耗及面積(PPA) 及晶體管體技術(shù)為業(yè)界最先進(jìn)半導(dǎo)體邏輯制程技術(shù),是繼5nm(N5) 制程后另一個(gè)全新世代制程。相較N5 制程,3nm邏輯密度增加約60%,或相同速度下功耗降低30%~35%,并支持創(chuàng)新的TSMC FINFLEXTM 架構(gòu)。
預(yù)計(jì),3nm技術(shù)將會(huì)應(yīng)用在超級(jí)計(jì)算機(jī)、云端、數(shù)據(jù)中心、高速網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò),及許多移動(dòng)裝置,包括未來(lái)的AR、VR產(chǎn)品。
雖然估計(jì)差異很大,但臺(tái)積電目前的N3良率有幾點(diǎn)需要注意。首先,我們不知道這個(gè)數(shù)據(jù)是否計(jì)算的是通過(guò)臺(tái)積電Fab 18的商用晶圓的良率,或者計(jì)算包含臺(tái)積電客戶(hù)各種IP的商用和測(cè)試晶圓的良率。其次,除了臺(tái)積電及其客戶(hù)之外,目前沒(méi)有人知道商用或測(cè)試晶圓的確切良率。第三,如果我們只考慮商用晶圓,目前臺(tái)積電的N3用于為早期采用者進(jìn)行非常有限的設(shè)計(jì),盡管這是基于市場(chǎng)傳聞。
需要指出的是,臺(tái)積電傾向于根據(jù)蘋(píng)果公司(其最大的客戶(hù)和前沿節(jié)點(diǎn)的阿爾法客戶(hù))的要求來(lái)開(kāi)發(fā)其領(lǐng)先的生產(chǎn)技術(shù),并且蘋(píng)果根據(jù)臺(tái)積電的能力量身定制其設(shè)計(jì),因此初始良率可能高達(dá)80%也就不足為奇了。爆料顯示,A17 Bionic以及蘋(píng)果M2 Pro和M2 Max等芯片都是采用臺(tái)積電3nm工藝。但是,對(duì)于為大眾市場(chǎng)產(chǎn)品提供代工服務(wù)的3nm初始良率來(lái)說(shuō),60%的良率可能并不高。
臺(tái)積電表示,其3nm制程技術(shù)性能、功耗及面積(PPA) 及晶體管體技術(shù)為業(yè)界最先進(jìn)半導(dǎo)體邏輯制程技術(shù),是繼5nm(N5) 制程后另一個(gè)全新世代制程。相較N5 制程,3nm邏輯密度增加約60%,或相同速度下功耗降低30%~35%,并支持創(chuàng)新的TSMC FINFLEXTM 架構(gòu)。
臺(tái)積電總裁魏哲家于今年臺(tái)積電臺(tái)灣技術(shù)論壇中說(shuō),3nm技術(shù)發(fā)展很困難,有好多客戶(hù)踴躍合作,臺(tái)積電3nm沿用鰭式場(chǎng)效晶體管(FinFET)架構(gòu),是經(jīng)過(guò)考慮良久,制程技術(shù)推出不是好看、要實(shí)用,要協(xié)助客戶(hù)讓產(chǎn)品持續(xù)推進(jìn)。
相較于5nm,臺(tái)積電3奈米制程技術(shù)的邏輯密度將增加70%,在相同功耗下速度提升10%至15%,在相同速度下功耗降低25%至30%。預(yù)計(jì),蘋(píng)果(Apple)根據(jù)外資的最新報(bào)告指出,因?yàn)槿虻慕?jīng)濟(jì)放緩和疫情大流行后的庫(kù)存調(diào)整等因素,造成了臺(tái)積電的訂單減少,加上臺(tái)積電當(dāng)前正在花費(fèi)大量資本來(lái)投資于產(chǎn)能擴(kuò)張,以生產(chǎn)先進(jìn)半導(dǎo)體的情況下,使得該公司當(dāng)前正處于艱難的營(yíng)運(yùn)時(shí)期。
根據(jù)外媒報(bào)導(dǎo),瑞銀、花旗集團(tuán)、摩根大通和高盛等外資投行認(rèn)為,2023 年前兩季臺(tái)積電將面臨營(yíng)收下降的情況。隨著臺(tái)積電3nm產(chǎn)能的提升和最新制程產(chǎn)品的出貨,它將在2024 年恢復(fù)成長(zhǎng)。
花旗集團(tuán)指出,2023 年第一季和第二季,臺(tái)積電的單季營(yíng)收將分別下降14% 和9%。除此之外,利潤(rùn)也將下降5% 和15%。而瑞銀方面則是指出,臺(tái)積電2023 年第一季和2023 年第二季營(yíng)收將個(gè)別下降16% 和3%~4%。
的南科晶圓18廠(chǎng)是5nm及3nm的生產(chǎn)基地,其中,晶圓18廠(chǎng)5期至9期廠(chǎng)房是3nm生產(chǎn)基地。
消息指出,高通和聯(lián)發(fā)科之所以猶豫要不要采用臺(tái)積電3nm,原因是成本極高。從10nm工藝開(kāi)始,臺(tái)積電的每片晶圓銷(xiāo)售價(jià)格開(kāi)始呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),臺(tái)積電在2018年推出7nm工藝時(shí),晶圓價(jià)格躍升至近10000美元,2020年5nm晶圓價(jià)格突破16000美元。
臺(tái)積電3nm每片晶圓銷(xiāo)售價(jià)格超過(guò)了20000美元,這個(gè)價(jià)格還是基準(zhǔn)報(bào)價(jià)。如果廠(chǎng)商的訂單量達(dá)不到臺(tái)積電的要求,價(jià)格還會(huì)大漲,這是高通和聯(lián)發(fā)科猶豫要不要使用臺(tái)積電3nm的重要原因之一。