过去几年,半导体产业风起云涌。一方面,中国半导体异军突起。另一方面,全球产业面临超级周期,加上人工智能等新兴应用的崛起,全球半导体行业竞争激烈。而在芯片代工市场,我们不得不说到台积电、三星和联发科。但目前,台积电占据全球晶圆代工市场大约60%的份额,在7nm工艺节点几乎垄断了目前所有芯片代工订单。
这要归根于台积电的积极政策,近两年,台积电动作相当迅速,此前有媒体透露,台积电将于2020年第2季初量产的5纳米制程,已经获得苹果、华为、高通等企业的订单。近日更是传出其即将提前启动3纳米制程,令业界惊讶。
据悉,台积电3纳米晶圆厂原计划于明年7月启动,近日台积电已经向当局发出提前启动的讯号,预计将于年底前完成交割事宜。据tpu报道,台积电已在中国***南部科技园获得了30公顷土地,来加快3纳米晶圆厂的建设,预计在2023年开始大规模生产3nm制程的芯片。但这一消息没有得到台积电方面证实。
目前来看,台积电在7纳米制程技术与良率一直领先对手。据悉,6纳米制程计划在2020年第1季进入试产,第2季初量产5纳米制程,而在市场预期看好5g手机、ai等需求的带动下,高需求的态势将持续到2021年甚至更长。
目前,尽管3nm工艺并非正式启动,但台积电表示,3nm绝不仅仅是5nm简单的更新换代,而是会采取一种全新的工艺,同时也会使用深紫外(duv)和极紫外(euv)光刻设备,并且采用更多的euv层。
目前,智能手机中芯片的主要代工都是在台积电上,因为目前台积电在7nm工艺上比较成熟。三星方面虽然在7nm节点上落后了台积电,但三星表态他们的3nm工艺要早于台积电。三星晶圆代工业务负责人eun seung jung此前也表示,三星已经完成了3nm工艺技术的性能验证,并且在进一步完善该工艺,目标是在2020年大规模量产。
那么,芯片工艺从目前的7nm升级到3nm后,到底有多大提升呢?我们知道,芯片是由很多的晶体管组成的,制程多少则是代表晶体管的尺寸,比如7nm工艺则代表晶体管是7nm长的,一般来说,制程越先进,晶体管越小。
具体情况就是:当芯片面积大小相同时,制造越先进,芯片中塞进去的晶体管就越多,性能变强;而如果在同样数量的晶体管前提下,制程越先进,则芯片面积会变小,能耗变小。但一般而言,芯片制程越先进时,芯片会朝以上两个方向同时发展,即晶体管数会变多,同时芯片面积也会适当变小一点点,然后性能变强,能耗变小。
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