三星在SFF美國分會表示 計劃推出3nm 晶片

上周的英特爾投資者日上，英特爾方面透露了公司 10nm 晶片一再延期的原因，並宣稱將於 2021 年發布 7nm GPU。

然而，就在近日的 SFF（Samsung Foundry Forum）美國分會上，三星表示，該公司也將在 2021 年推出一款突破性的產品——這款產品基於 3nm GAA（gate all around）工藝；性能提高 35%，功耗降低了 50%，晶片面積縮小 45%。

三星公布的這一消息引起了轟動，畢竟英特爾 10nm 還沒量產，三星的 3nm 就要來了。

3nm 要靠 GAA 技術來實現

幾十年來，電晶體一直是處理器的基本組成部分，而縮小電晶體的體積則是衡量晶片進步的關鍵因素。

但近年來，晶片行業一直難以克服極端小型化帶來的挑戰。

三星的新產品集成了 GAA 技術，能夠對晶片核心電晶體進行重新設計和改造，使其更小更快。

其實，在早期的設計中，晶片電路中的電流一直由通道頂部的「閘門」來控制，但 GAA 不同——這種技術利用特定的材料將整個電流通道包裹起來，類似於一種 3D 結構，比之前的「閘門」複雜得多。

一些人設想 GAA 電晶體通道是一種叫做納米線的小圓柱體，但是三星的設計使用了一種叫做納米片的平坦通道。

國際商業戰略諮詢公司的 CEO Handel Jones 說：

三星的研究項目初見成效，它在 GAA 方面領先台積電大約 12 個月；而英特爾可能落後三星兩到三年。

三星的突破可能會超出摩爾定律的預期，進一步讓我們的手機、手錶、汽車和家居設備變得更智能。

三星代工業務營銷副總裁 Ryan Lee 也在本次大會上表示，GAA 將標誌著三星代工業務進入一個全新的時代；而三星的新產品也有望成為其與英特爾和台積電競爭過程中的關鍵一步。

三星 3nm 的工藝路線圖

在本次的 SFF 上，三星表示，第一批 3nm 晶片針對智慧型手機以及其他移動設備，將於 2020 年進行測試，2021 年量產。

而對於性能要求更高的晶片，如圖形處理器和數據中心的 AI 晶片，將於 2022 年到來。

英特爾和台積電目前沒有對此事置評。

迄今為止，三星製造的晶片已經可以使用 7nm 工藝；但它也沒有止步於此，仍在持續不斷地對 7nm 進行改進，將電路縮小到 6nm，5nm，甚至 4nm；不過，三星現階段的最終目標是利用 GAA 技術將電路縮小到 3nm。

Ryan Lee 也對三星晶片的未來作了預測：

GAA 的發展可能會讓 2nm，甚至是 1nm 的工藝成為可能，雖然我們還不確定那會是怎樣的結構，但我們堅信會有這樣的技術出現。

不得不承認，Ryan Lee的預測確實十分大膽，不過從實際情況來看，晶片製造商幾十年來一直在擔心晶片小型化過程中會遇到的障礙。

就像人們曾經將晶片製程從 0.13 微米改稱為 130 納米一樣，人們現在突破了極限；或許在將來，晶片廠商們會向更微小的單位進軍，比如皮米（微微米）。

3nm 成本可能讓人卻步

三星多年來一直在生產晶片，但在 2017 年，為了除三星電子以外的客戶，該公司將旗下的代工部門拆分為單獨的業務。

因此，像高通這樣的公司開始和三星合作，並依靠三星製造了驍龍 730 和驍龍 730 G 晶片。

在處理器製造的輝煌時期，新一代技術將帶來更小、更快的晶片，而不會增加功耗。

如今，這三種好處很難兼得。

不過，客戶在選擇三星的 3nm 工藝時仍然會猶豫，因為它很貴。

就像三星的 5nm 晶片比目前的 7nm 稍貴一些一樣，3nm 在定價時也會比 5nm 更貴。

不過，相關負責人對 3nm 的前景感到樂觀，他表示成本正在逐步下降。

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