行情丨三星3nm成功流片，台积电迎来挑战

2021-07-06

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前言：
近日，三星对宣布其基于GAA技术的3nm制程成已成功流片（TapeOut）。
随着此次三星3nmGAA制程的成功流片，则意味着距离三星3nmGAA工艺的量产又近了一步。根据三星此前的预计，可能会在2022年量产。
作者|方文
图片来源|网络

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半导体进入3nm时代
在2020年时，三星曾宣布完成了3nm技术的开发，随着本次3nm制成的成功流片，也意味着最终量产的时间会越来越近。
自从英特尔在22纳米节点上首次采用FinFET架构以来，过去多年来FinFET架构一直是报道提的主流，不仅是英特尔。包括台积电等在内的半导体巨头都是采用的这一架构。
随着半导体制程由5nm迈向更加先进的制程， FinFET结构已经很难满足晶体管所需的电流驱动和静电控制能力，外界普遍认为，未来GAA架构将成为先进制程的主流。

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三星宣布3nm成功流片
三星3nm制程流片进度是与新思科技合作，加速为GAA架构的生产流程提供高度优化参考方法。
因为三星基于GAA技术的3nm制程不同于台积电FinFET架构的3nm制程，所以三星需要新的设计和认证工具，故而采用了新思科技的FusionDesignPlatform 。
预计此流程使三星3nmGAA结构制程技术可用于高性能计算（HPC）、5G、移动和高端人工智能（AI）应用芯片生产。
GAA晶体管结构象征着制程技术进步的关键转换点，对保持下一波超大规模创新所需的策略至关重要。
新思科技与三星战略合作支持提供一流技术和解决方案，确保发展趋势延续，以及为半导体产业提供机会。

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三星认为采用纳米线沟道设计不仅复杂，且付出的成本可能也大于收益。因此，三星设计了一种全新的GAA形式——MBCFET（Multi-Bridge-ChannelFET ，多桥-通道场效应管），采用多层堆叠的纳米片来替代GAAFET中的纳米线。
这种纳米片设计已被研究机构IMEC当作FinFET架构后续产品进行大量研究，并由IBM与三星和格罗方德合作发展。
根据三星的说法，与5nm制造工艺相比， 3nmGAA技术的逻辑面积效率提高了35%以上，功耗降低了50% ，性能提高了约30% 。
三星早在2019年就公布了3nmGAA工艺的PDK物理设计套件标准，这次3nm芯片流片是跟Synopsys合作完成的，双方联合验证了该工艺的设计、生产流程，是3nmGAA工艺的里程碑。

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三星动作让台积电措手不及
台积电需要到明年下半年才能进入到3nm的量产阶段，流片时间估计也要等到明年。然而，三星也抢先一步实现了3nm的流片工作。
根据三星传来的消息可知， 3nm制程芯片采用GAA架构，性能比台积电的FinFET架构更为出色。
这说明在同等工艺制程上，三星的3nm芯片性能比台积电还要好。完成流片后，三星也临近3nm芯片的量产了。
估计台积电对此也是始料未及，原本每一次都是台积电领先，结果三星异军突起，带来了3nm流片成功的消息。
三星帮助高通代工骁龙888 ，这款芯片被广泛用于高端手机市场。芯片卖得越好，三星代工的利润也就越大。
如果后续3nm的客户还是高通，以高通在手机市场上的地位，绝对能给三星带来巨大市场份额。到时候台积电就要有一定的压力了。

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