12月29日,臺(tái)積電在臺(tái)南科學(xué)園區(qū)舉辦3納米生產(chǎn)暨擴(kuò)廠典禮,正式宣布啟動(dòng)3納米大規(guī)模生產(chǎn)。此前,三星早在6月份就已經(jīng)宣布開(kāi)啟3納米工藝制程生產(chǎn),而臺(tái)積電在原先的規(guī)劃中打算在9月正式量產(chǎn),但是因?yàn)橐恍┰蜓悠诘?2月份。

據(jù)報(bào)道,南科芯片18廠是臺(tái)積電5納米以及3納米芯片的生產(chǎn)基地,其中芯片18廠5至9期則是3納米的生產(chǎn)基地。根據(jù)臺(tái)積電總裁兼聯(lián)合行政總裁魏哲家此前的說(shuō)法,臺(tái)積電的N3制程進(jìn)度符合預(yù)期,將在2022年下半年量產(chǎn)并具備良好良品率。在HPC(高性能計(jì)算機(jī)群)和智能手機(jī)相關(guān)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)下,N3制程2023年將穩(wěn)定量產(chǎn),并于2023年上半年開(kāi)始貢獻(xiàn)營(yíng)收。
而在3納米制程的加強(qiáng)版上,臺(tái)積電表示其研發(fā)成果也要優(yōu)于預(yù)期,將具有更好的效能、功耗以及良品率,能夠?yàn)橹悄苁謾C(jī)以及HPC相關(guān)應(yīng)用在3nm時(shí)代提供完整的平臺(tái)支持,而N3E制程也預(yù)計(jì)在2023年下半年進(jìn)入量產(chǎn)。目前已經(jīng)確認(rèn)蘋果將成為臺(tái)積電3nm工藝的首位客戶,或?qū)⒃贛2Pro上首發(fā)該工藝芯片。
同時(shí)有消息表明,原先臺(tái)積電的3納米客戶為英特爾,但由于英特人的MeteorLake核顯訂單延期,此舉大幅沖擊臺(tái)積電擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃,造成3nm制程自今年下半年至明年首波客戶僅剩蘋果,產(chǎn)品包含M系列芯片及A17芯片。因此,臺(tái)積電已決議放緩其擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度,以確保產(chǎn)能不會(huì)因過(guò)度閑置而導(dǎo)致成本壓力。

或許這也是為什么臺(tái)積電在臨近年末才開(kāi)啟3納米制程工藝量產(chǎn)的原因之一,此外業(yè)內(nèi)人士稱,明年下半年英特爾也將嘗試采用3nm芯片,而高通、聯(lián)發(fā)科等企業(yè)則會(huì)在明年以及后面逐漸完成3nm芯片的研發(fā),并應(yīng)用到新款產(chǎn)品上。
目前三星已經(jīng)在韓國(guó)的華城工廠大規(guī)模開(kāi)始量產(chǎn)3nm芯片,與前幾代使用的FinFET的芯片不同,三星使用了GAA晶體管架構(gòu),能極大改善芯片的功率以及效率。與之前的5nm相比,新一代的3nm制程工藝降低了45%的功耗,并且性能提升23%的同時(shí)減少16%的面積。
三星還宣稱,第二代的3nmGAA制造工藝也尚在研發(fā)中,下一代工藝將使芯片的功耗降低50%,性能提升30%并減少35%的面積。三星電子表示,其GAA晶體管芯片將會(huì)應(yīng)用于高性能、低功耗的計(jì)算領(lǐng)域,并計(jì)劃拓展到移動(dòng)處理器。

臺(tái)積電目前將會(huì)用有限產(chǎn)生來(lái)生產(chǎn)3納米制程工藝芯片,并且在明年晚些時(shí)候,全面轉(zhuǎn)向更加穩(wěn)定高效的的N3E工藝。此后將在24年進(jìn)一步提升至N3P工藝,同年試產(chǎn)2納米GAA工藝,25年全面投產(chǎn)2納米工藝。