半導(dǎo)體代工近期成為了半導(dǎo)體行業(yè)新聞的熱門，這無可厚非，畢竟芯片的奇跡離不開晶圓代工廠。不幸的是，大多數(shù)“令人振奮”的消息已經(jīng)被夸大了。

為了能夠在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域占據(jù)一席之地，各大芯片代工巨頭們將著力點(diǎn)放到了先進(jìn)工藝制程的研發(fā)上，如臺積電與三星電子之間的競爭就著眼于3nm工藝制程的芯片量產(chǎn)。

此前臺積電方面透露將于2022年實(shí)現(xiàn)3nm芯片的量產(chǎn)工作，為了能夠與臺積電進(jìn)展齊平，三星方面加大了研發(fā)投入。

據(jù)eenews消息，三星代工廠流片了基于環(huán)柵 (GAA) 晶體管架構(gòu)的3nm芯片，通過使用納米片(Nanosheet)制造出了MBCFET(多橋通道場效應(yīng)管)，可顯著增強(qiáng)晶體管性能，主要取代FinFET晶體管技術(shù)。

該工藝需要一套不同于FinFET晶體管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和認(rèn)證工具，因此三星使用了Synopsys的Fusion Design Platform。該工藝的物理設(shè)計(jì)套件(PDK)于2019年5月發(fā)布，并于去年通過了認(rèn)證。伴隨著此次成功流片，意味著三星3nm芯片大規(guī)模量產(chǎn)的時間點(diǎn)已正式臨近。

三星執(zhí)行副總裁兼代工銷售和營銷主管Charlie Bae表示：“基于GAA結(jié)構(gòu)的下一代工藝節(jié)點(diǎn)(3nm)將使三星能夠率先打開一個新的智能互聯(lián)世界，同時加強(qiáng)我們的技術(shù)領(lǐng)先地位”。

近日，三星電子官宣公司與新思科技合作完成的3nm制程工藝已正式流片。

值得注意的是，三星電子采用GAA架構(gòu)的3nm工藝制程，性能相較于臺積電基于 FinFET架構(gòu)的3nm更勝一籌。

不出意外的話，三星、臺積電的3nm芯片在明年也就是2022年，就會量產(chǎn)了。

而為了早日量產(chǎn)出3nm的芯片，臺積電、三星都是鉚足了勁，不斷地投資，以期早日量產(chǎn)，比如臺積電據(jù)稱已投入了200億美元用于3nm芯片的研發(fā)及相關(guān)設(shè)備，而三星也是大手筆投資，去年半導(dǎo)體設(shè)備就投入了32.9萬億韓元(約1876億元)。

而在近日，三星在IEEE國際集成電路會議上，更是全球首次秀出了采用3nm工藝制造的SRAM存儲芯片，并透露了3GAE工藝的一些細(xì)節(jié)。

而正是從三星透露的這些細(xì)節(jié)來看，三星的3nm芯片，可能會比臺積電的3nm，先進(jìn)很多，當(dāng)然提前是三星徹底地掌握了這些技術(shù)。

近年來，在激烈的市場競爭環(huán)境下，三星將其業(yè)務(wù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了邏輯工藝代工。在近日的SFF(SamsungFoundry Forum)美國分會上，三星宣布了四種FinFET工藝，涵蓋了7nm到4nm。同時發(fā)布了新一代3nm閘極全環(huán)(GAA，Gate-All-Around)工藝。與7nm技術(shù)相比，三星的3GAE工藝將減少45%的面積，降低50%的功耗，提升35%的性能。三星表示第一批3nm芯片主要面向智能手機(jī)及其他移動設(shè)備。

三星晶圓代工業(yè)務(wù)市場副總Ryan Sanghyun Lee表示，三星從2002年以來一直在開發(fā)GAA技術(shù)，通過使用納米片設(shè)備制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET，多橋-通道場效應(yīng)管)，該技術(shù)可以顯著增強(qiáng)晶體管性能，從而實(shí)現(xiàn)3nm工藝的制造。

不過臺積電也在積極推進(jìn)3nm工藝，2018年，臺積電就宣布計(jì)劃投入6000億新臺幣興建3nm工廠，希望在2020年動工，最快于2022年年底開始量產(chǎn)。曾有消息稱，臺積電3nm制程技術(shù)已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，在GAA技術(shù)上已有新突破。臺積電在其第一季度財(cái)報(bào)中指出，其3nm技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入全面開發(fā)階段。

其實(shí)，多年來臺積電和三星電子一直在先進(jìn)工藝上展開較量，今年來，他們將主要在3nm工藝上進(jìn)行角逐。但不管是臺積電、三星，還是英特爾，都沒有提及3nm之后的半導(dǎo)體工藝路線圖。

無疑，三星電子3nm量產(chǎn)在即，將給國產(chǎn)芯片帶來更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。不過，對于國產(chǎn)芯片而言，在當(dāng)下這個階段，并不用為高端芯片的落后過于著急，因?yàn)樵谛酒蚧牡拇蟊尘跋?，攻?4nm才是當(dāng)務(wù)之急。

自從2020年年底汽車行業(yè)的缺芯問題逐漸蔓延之后，越來越多的國人對于芯片問題非常關(guān)注。不過，其中大部分人存在一種誤區(qū)：中國缺少的是先進(jìn)工藝制程的芯片，如7nm、5nm等等。實(shí)際上，雖然7nm、5nm芯片應(yīng)用于手機(jī)、電腦等消費(fèi)者常用的產(chǎn)品中，但是14nm才是當(dāng)下半導(dǎo)領(lǐng)域最具市場價(jià)值的制程工藝。

星距離臺積電又近了一步!據(jù)外媒最新報(bào)道，三星宣布3nm制程技術(shù)已經(jīng)正式流片。

報(bào)道顯示，三星3nm制程采用的是GAA架構(gòu)，從性能角度來說要勝于臺積電3nm采用的FinFET架構(gòu)。但由于采用的是GAA架構(gòu)而非FinFET架構(gòu)，因此三星需要新的設(shè)計(jì)和認(rèn)證工具，從而采用了新思科技的Fusion Design Platform，目的在于加速為GAA架構(gòu)的生產(chǎn)流程提供高度優(yōu)化的參考方法。

據(jù)三星介紹，3nm與5nm制造工藝相比，3nm GAA技術(shù)的邏輯面積效率提高了35%以上，功耗降低了50%，性能提高了約30%。

透露的信息來看，他們3nm工藝的研發(fā)在按計(jì)劃推進(jìn)，同5nm工藝相比，3nm工藝將使晶體管的密度提升70%，性能提升15%，能耗最高可降低30%。同時魏哲家還在分析師電話會議上透露過3nm將在今年下半年風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)，并將在2022年大規(guī)模量產(chǎn)的消息。結(jié)合外媒報(bào)道臺積電從先后在美國投資建立5nm、3nm芯片工廠這一點(diǎn)也足以看出苗頭，其3nm工藝成熟在望。

不出意外的話，2022年也許會迎來一波3nm芯片上市潮。對此，各位讀者又是怎么看呢?