三星|三星量产3nm!真领先台积电 还是“赶鸭子上架”?( 四 )


我们从台积电公布的其2nm GAA制程工艺与其3nm的对比数据 , 也同样能够看到GAA晶体管架构所带来的直接提升 。
台积电第一代采用纳米片晶体管(Nanosheet , 就是GAA)架构的N2(即2nm)制程相较于其N3E(3nm的低成本版)工艺 , 在相同功耗下 , 性能将提升10~15%;而在相同性能下 , 台积电2nm工艺的功耗将降低23~30%;晶体管密度仅提升了10% 。
三星|三星量产3nm!真领先台积电 还是“赶鸭子上架”?
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也就是说台积电2nm GAA制程工艺仅用了10%的晶体管密度的提升 , 就带来了最多15%的性能提升、最多30%的功耗的降低 。已经基本达到了台积电3nm相比5nm的代际提升的幅度 , 而且后者还是在晶体管密度提升了30%的情况下实现的 。这也再度反应了GAA晶体管架构所能够带来的提升 。
与台积电一样 , 英特尔也选择了在Intel 3(相当于台积电3nm制程工艺)继续采用FinFET技术 , 预计在2023年量产 , 相比Intel 4可带来每瓦性能上约18%的提升 。直到Intel 20A(相当于台积电2nm制程工艺)英特尔才会使用RibbonFET(即GAA)技术 , 预计将领先台积电在2024年上半年量产 , 但是具体的细节参数并未公布 。
三星|三星量产3nm!真领先台积电 还是“赶鸭子上架”?
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在GAA专利技术布局方面 , 之前的一份数据显示 , 2011~2020年期间 , 全球有31.4%的GAA专利来自台积电 , 20.6%来自三星 。
先进制程晶圆代工市场的竞争正在加剧
一直以来 , 三星都希望能够在晶圆代工业务上超越台积电 , 其中对于先进制程的争夺更是成为了双方的焦点 。抢先量产更为先进的半导体制程工艺 , 不仅能够体现自身的技术实力 , 同时也意味着三星能够为客户更快的生产更先进的芯片 , 帮助客户更快的在市场竞争当中占据有利的地位 。这也使得三星能够凭借抢先量产更先进的制程工艺抢到更多的客户 。
比如在2014年底 , 三星就抢先台积电量产了14nm工艺 , 而台积电16nm在2015年年中才开始量产 。制程工艺上的领先 , 也使得三星在当时顺利拿下了苹果iPhone 6S系列所采用的苹果A9处理器的超过半数订单 。
但是 , 随后不论是从用户的体验 , 还是专业的机构的测试都显示 , 基于三星14nm工艺A9处理器的iPhone 6S在体验与续航表现上都要弱于台积电16nm工艺A处理器的iPhone 6S 。
而且在此之后 , 台积电在10nm-7nm-5nm的量产上均持续领先于三星 , 这也使得苹果从后续的A10处理器开始全部都交由台积电独家代工 。
资料显示 , 苹果近年来一直是台积电的第一大客户 , 特别是随着苹果M系列处理器成功 , 给台积电带来的营收也进一步大幅增长 。在台积电2021年总营收当中 , 来自苹果的营收占比或将达到近26% 。
根据TrendForce的数据显示 , 在今年一季度的晶圆代工市场 , 台积电的市场份额高达53.6% , 而排名第二的三星的市场份额仅有16.3% , 份额差距巨大 。
三星|三星量产3nm!真领先台积电 还是“赶鸭子上架”?
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因此 , 对于三星来说 , 只在最先进的制程工艺技术上领先台积电 , 才有机会获得苹果这样的头部客户的订单 , 才有机会在晶圆代工市场获得更高的市场份额 , 从而实现超越台积电的目标 。