2nm的“世界芯片大战”,已经打响了?( 二 )


为了芯片性能提升 , FinFET里面的鳍片数量会下降 , 这样的话 , 晶体管驱动电流又会下降 , 影响性能升级 。 简单来说 , “松紧带”太细太松 , 穿裤子的人还不敢剧烈运动 , 因为时间长了还要“掉裤子” 。
但是三星和台积电还是要做3nm的 , 那就要把结构继续升级 , 把栅极和漏极彻底包裹住 , 就成了全环栅晶体管(GAAFET) 。 栅极四面都裹上了 , 可不就是“全环栅”吗?
2nm的“世界芯片大战”,已经打响了?
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如果从显微图上看 , 这个版本的“裤腰带” , 就变成了“带扣皮带” , 控制能力更强 。 但是好手艺往往费人力 , 这种晶体管要加工的是纳米片 , 细节上的工艺不好调整 。 而且由于加工精度高 , 产品的良率也会下降 。
看到这里 , 铁头也就理解为啥三星不放出3nm的具体时间表 , 明白台积电为啥在5nm和4nm之间纠结了 。 人在愤怒的情况下 , 什么都可能做 , 就是做不出来数学题 , 还有芯片 。
不过台积电准备的 , 是2nm芯片 , 纳米片晶体管(MBCFET)的技术 , 也还是要看后续的发展 。 按照魏哲家的说法 , 台积电的2nm着重于测试载具的设计与实作、光罩制作、以及硅试产 。
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台积电业务发展副总裁KevinZhang表示 , CFET只是选项之一 , 具体生产时间不确定 。 而且3nm会成为拥有大量需求的长节点 , 对计算能效有更高要求的客户可以率先转向2nm 。 翻译出来就是:这两年台积电的目标是3nm , 2nm是试着玩的 , 大家不要想太多 。
聊2nm , 不能把三星忘了 。 面对“裤腰带问题” , 三星在2021年和IBM提出了很激进的思路:竖着放 。 根据他们的介绍 , 传统的CMOS是横向构建的 , 他们换了个思路 , 垂直放置 。 所以叫“垂直输送纳米片” 。 以前大家都横着系裤腰带 , 我穿背带裤 , 就不用考虑“掉裤子”了 。
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从市场的角度看 , VTFET还是离我们太遥远 。 三星现在关注的还是3nm比较多 , 很早就使用了MBCFET晶体管 。 只不过到现在为止 , 三星放出来的还是时间表和PPT , 更加详细的技术解析资料还是比较少 , 所以还是不能太认真 。
以铁头对三星面板技术投入的观察 , 三星在先期技术路线上的选择是很激进的 , 抢到先进技术 , 就要砸大量的资源占山为王 。 三星在OLED领域当时就是引进日本技术后重金投入 , 最后砸出了个QD-OLED 。 这种决心不可小视 。
但是三星的良率一直是个问题 , 之前三星的旗舰移动处理器Exynos2200就是雷声大雨点小 , 甚至还有紧急撤销宣发的情况 。 如果三星内部的力量还不能有效整合 , 2nm也可能会虎头蛇尾 。
三、诸侯争霸 , 三家称王
既然说是“全球2nm技术战”了 , 铁头就再聊聊美国、日本和欧洲的情况 。
美国方面 , 目前英特尔公布的路线图显示 , 2024年Intel20A(对标行业的2nm)将会问世 , 对应的技术叫做“RibbonFET” 。 首先 , 这个预期要比台积电2025年的目标提前一年 。 其次 , 英特尔的计划是一年实现一个技术节点 , 要比台积电和三星激进 。
铁头对比了一下三星和台积电的进程 , 发现三星和台积电的节点是2023年实现3nm商用 。 如果今年年底英特尔能放出自己的4nm工艺 。 说明英特尔的预定计划已经阶段性完成 , 会对台积电和三星造成不小的压力 。
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