去年,三星宣布全球首發(fā)3nm工藝制程,并且于韓國(guó)的華城工廠大規(guī)模開始量產(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。不過一直以來,三星的3nm工藝都受到了良品率不足的影響。

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。
三星電子的3nm芯片采用了GAA架構(gòu)通過降低電源電壓和增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電流的能力來有效提升功率。此外,三星還在高性能智能手機(jī)處理器的半導(dǎo)體芯片中也應(yīng)用過納米片晶體管,與納米線技術(shù)相比,前者擁有更寬的通道,以及具備更高的性能和效率。三星的客戶可通過調(diào)整納米片的寬度,來定制自己需要的功耗和性能指標(biāo)。

臺(tái)積電也在去年12月底正式啟動(dòng)3nm大規(guī)模生產(chǎn),根據(jù)臺(tái)積電的說法,其3nm和5nm在初期的良品率基本相同。與之形成對(duì)比的是,三星3nm工藝剛剛投產(chǎn)時(shí),就深受良品率的困擾,其芯片良品率一度只有20%。不過如今事情似乎迎來了轉(zhuǎn)機(jī),有消息傳出,三星已經(jīng)聯(lián)合IBM、SiliconFrontlineTechnology等公司合作提高3nm成品率,希望為自家手機(jī)爭(zhēng)取到部分高通驍龍8Gen3的訂單。
根據(jù)外媒報(bào)道,三星一位高管表示,相比于此前受困的良率問題,三星第一代的3nm制程良率已接近完美,第二代3nm芯片技術(shù)也迅速展開。此外,此前傳聞的中90%的臺(tái)積電3nm良率過于夸張,實(shí)際可能在50%以上。

不過一直以來,三星在芯片工藝技術(shù)上一直落后于臺(tái)積電,最直觀的就是在5nm工藝時(shí),采用三星5nm工藝制程打造的驍龍8早早地就翻了車,迫使高通不得不將之后的訂單悉數(shù)交給臺(tái)積電,而由臺(tái)積電代工的驍龍8+在性能功耗等各個(gè)方面都遠(yuǎn)超三星5nm工藝的驍龍8。這主要是因?yàn)槿堑?nm工藝對(duì)比臺(tái)積電的5nm工藝在晶體管密度這塊就相差了35%。因此,就連英偉達(dá)就宣布下一代40系顯卡將采用臺(tái)積電的N4工藝打造,不帶三星玩了。
所以這次三星可謂是痛定思痛,打算在3nm時(shí)代有所作為,搶回失去的部分高通訂單,但到底三星的第二代3nm工藝能否幫助三星重新步入正軌,就要看之后的具體發(fā)展了。