就在臺積電(TSMC)于其2022 年北美技術論壇(2022 North America Technology Symposium)中揭露3奈米制程節點細節的幾天后,有報導指稱其主要競爭對手——三星(Samsung)已開始制造其3nm芯片。臺積電計劃在今年年底開始3nm芯片量產。
值得注意的是,臺積電的3nm節點基于FinFET技術,而三星正為此制程幾何轉向環繞式閘極晶體管(Gate-All-Around FET,GAA FET)架構技術。GAA 設計讓晶圓廠得以在不損害其承載電流的能力情況下縮小晶體管尺寸。另一方面,臺積電的FinFET架構(稱為FinFlex)則讓芯片設計人員能夠實現各種鰭式配置,以滿足性能、功率和裸片尺寸目標。
圖1:三星的3nm制程節點采用GAA技術架構,三星稱之為多橋信道FET或多橋信道場效晶體管(MCBFET)。(圖片來源:Samsung)
另外值得注意的是,美國總統拜登(Joe Biden)最近訪問了三星位于京畿道平澤市(Pyeongtaek)的制造廠,參觀其3nm制程展示。業界觀察人士認為,三星可能會在新的3nm節點上制造其Exynos 2300芯片,這些芯片并用于部份的Galaxy S23智能型手機。
圖2:美國總統拜登參訪三星位于平澤附近的旗艦級半導體制造廠,觀看3nm制造技術展示。
(圖片來源:Associated Press)
業界觀察家并將密切關注以3nm幾何節點制造的新芯片良率,尤其是三星的4nm節點還存在多個良率問題。根據業界的分析報告,三星預計其 3nm 節點比起5nm制程將縮減35%的芯片面積、提升30%的性能并降低50%的功耗。
三星領先量產3nm技術的發展頗令人玩味,因為根據市場研究公司Gartner的數據顯示,臺積電分別在7nm和5nm節點占據絕大多數的市占率。因此,藉由比臺積電更早一點開始制造3nm芯片,是否有助于三星獲得顯著優勢,也將會是一件值得觀察的趣事。
(參考原文:The 3-nm fab race: Samsung reportedly nears the finish line,編譯:Susan Hong)