三星重整旗鼓！3nm工艺大升级：对标台积电

2023-02-07

【三星重整旗鼓！3nm工艺大升级：对标台积电】去年年中，三星宣布全球首发3nm制程工艺，与前几代使用的FinFET的芯片不同，三星使用了GAA晶体管架构，能极大改善芯片的功率以及效率。
目前有消息称，三星在3nm工艺制程中依然遭遇了不小的生产问题，其中最大的原因就是人才短缺。
据悉，三星没有足够的人才来支撑3nm工艺的全力推进，为了缓解这一情况，三星重组了130nm和65nm工艺的人力，重新分配至3nm产线。
因此三星也付出了一定的代价，不再承接来自中小型厂家基于130nm和65nm代工的芯片订单。

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与之前的5nm相比，新一代的3nm制程工艺降低了45%的功耗，并且性能提升23%的同时减少16%的面积。
三星还宣称，第二代的3nmGAA制造工艺也尚在研发中，下一代工艺将使芯片的功耗降低50% ，性能提升30%并减少35%的面积。
三星电子表示，其GAA晶体管芯片将会应用于高性能、低功耗的计算领域，并计划拓展到移动处理器。三星电子的3nm芯片采用了GAA架构通过降低电源电压和增强驱动电流的能力来有效提升功率。
此外，三星还在高性能智能手机处理器的半导体芯片中也应用过纳米片晶体管，与纳米线技术相比，前者拥有更宽的通道，以及具备更高的性能和效率。
三星的客户可通过调整纳米片的宽度，来定制自己需要的功耗和性能指标。台积电也在去年12月底正式启动3nm大规模生产，根据台积电的说法，其3nm和5nm在初期的良品率基本相同。
与之形成对比的是，三星3nm工艺刚刚投产时，就深受良品率的困扰，其芯片良品率一度只有20% 。
不过如今事情似乎迎来了转机，有消息传出，三星已经联合IBM、SiliconFrontlineTechnology等公司合作提高3nm成品率，希望为自家手机争取到部分高通骁龙8Gen3的订单。
根据外媒报道，三星一位高管表示，相比于此前受困的良率问题，三星第一代的3nm制程良率已接近完美，第二代3nm芯片技术也迅速展开。
此外，此前传闻的中90%的台积电3nm良率过于夸张，实际可能在50%以上。不过一直以来，三星在芯片工艺技术上一直落后于台积电，最直观的就是在5nm工艺时。
采用三星5nm工艺制程打造的骁龙8早早地就翻了车，迫使高通不得不将之后的订单悉数交给台积电，而由台积电代工的骁龙8+在性能功耗等各个方面都远超三星5nm工艺的骁龙8 。
这主要是因为三星的5nm工艺对比台积电的5nm工艺在晶体管密度这块就相差了35% 。

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因此， 3nm工艺成功与否将关系到三星在3nm时代能否拥有自己的一席之地，随着不少大厂例如高通、英伟达的纷纷出走，三星打算在3nm重整旗鼓也是情理之中。
同样地，苹果近些年在A系列芯片以及M系列芯片中提升过小，也被外界认为是由于人才原因导致。
人才稀缺使得多线作战的苹果无法抽身来大幅提升芯片性能，目前苹果正在自研基带、蓝牙以及Wi-Fi芯片，可想而知苹果内部的人才压力之大。
如今三星S23系列所搭载的高通定制版骁龙8Gen2同样由台积电代工，三星这次全力推进3nm工艺，能否取得成效，还要看在良品率以及工艺技术。

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