半導體行業競爭加劇,3nm工藝製程提前啟動
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過去幾年,半導體產業風起雲湧。
一方面,中國半導體異軍突起。
另一方面,全球產業面臨超級周期,加上人工智慧等新興應用的崛起,全球半導體行業競爭激烈。
而在晶片代工市場,我們不得不說到台積電、三星和聯發科。
但目前,台積電占據全球晶圓代工市場大約60%的份額,在7nm工藝節點幾乎壟斷了目前所有晶片代工訂單。
這要歸根於台積電的積極政策,近兩年,台積電動作相當迅速,此前有媒體透露,台積電將於2020年第2季初量產的5納米製程,已經獲得蘋果、華為、高通等企業的訂單。
近日更是傳出其即將提前啟動3納米製程,令業界驚訝。
據悉,台積電3納米晶圓廠原計劃於明年7月啟動,近日台積電已經向當局發出提前啟動的訊號,預計將於年底前完成交割事宜。
據TPU報導,台積電已在台灣南部科技園獲得了30公頃土地,來加快3納米晶圓廠的建設,預計在2023年開始大規模生產3nm製程的晶片。
但這一消息沒有得到台積電方面證實。
目前來看,台積電在7納米製程技術與良率一直領先對手。
據悉,6納米製程計劃在2020年第1季進入試產,第2季初量產5納米製程,而在市場預期看好5G手機、AI等需求的帶動下,高需求的態勢將持續到2021年甚至更長。
目前,儘管3nm工藝並非正式啟動,但台積電錶示,3nm絕不僅僅是5nm簡單的更新換代,而是會採取一種全新的工藝,同時也會使用深紫外(DUV)和極紫外(EUV)光刻設備,並且採用更多的EUV層。
目前,智慧型手機中晶片的主要代工都是在台積電上,因為目前台積電在7nm工藝上比較成熟。
三星方面雖然在7nm節點上落後了台積電,但三星表態他們的3nm工藝要早於台積電。
三星晶圓代工業務負責人Eun Seung Jung此前也表示,三星已經完成了3nm工藝技術的性能驗證,並且在進一步完善該工藝,目標是在2020年大規模量產。
那麼,晶片工藝從目前的7nm升級到3nm後,到底有多大提升呢?我們知道,晶片是由很多的電晶體組成的,製程多少則是代表電晶體的尺寸,比如7nm工藝則代表電晶體是7nm長的,一般來說,製程越先進,電晶體越小。
具體情況就是:當晶片面積大小相同時,製造越先進,晶片中塞進去的電晶體就越多,性能變強;而如果在同樣數量的電晶體前提下,製程越先進,則晶片面積會變小,能耗變小。
但一般而言,晶片製程越先進時,晶片會朝以上兩個方向同時發展,即電晶體數會變多,同時晶片面積也會適當變小一點點,然後性能變強,能耗變小。
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