三星正推进3nm工艺二季度量产 若实现将先于台积电量产

据国外媒体报道，在7nm和5nm制程工艺的量产时间上基本能跟上台积电节奏的三星电子，在更先进的3nm制程工艺上有望先于台积电量产，有报道称他们正推进在二季度量产。

三星电子在二季度的展望中提到，他们的技术领先将通过首个大规模量产的全环绕栅极晶体管3nm工艺进一步加强，他们也将扩大供应，确保获得全球客户新的订单，包括美国和欧洲客户的订单。

外媒的报道显示，三星电子方面已经宣布，他们早期3nm级栅极全能（3GAE）工艺将在二季度量产。三星电子宣布的这一消息，也就意味着业界首个3nm制程工艺即将量产，将是首个采用全环绕栅极晶体管（GAA）的制程工艺。

三星通过世界上首次大规模的GAA 3nm工艺，加强其技术领导地位。三星代工的3GAE工艺技术是该公司第一个使用GAA晶体管的工艺，三星官方称之为多桥通道场效应晶体管（MBCFETs）。

三星大约在三年前正式推出了其3GAE和3GAP节点。当该公司描述其使用3GAE技术生产256Mb GAAFET SRAM芯片时，它提出了一系列的要求。三星表示，该工艺将使性能提高30%，功耗降低50%，晶体管密度提高80%。不过，对三星来说，性能和功耗的实际组合将如何发挥，还有待观察。

从理论上讲，与目前使用的FinFET相比，GAAFET有许多优势。在GAA晶体管中，通道是水平的，被栅极所包围。GAA通道是利用外延和选择性材料去除形成的，这使得设计者可以通过调整晶体管通道的宽度来精确地调整它们。通过更宽的通道获得高性能，通过更窄的通道获得低功率。这样的精度大大降低了晶体管的漏电电流以及晶体管的性能变化，这意味着更快的投产时间、上市时间和提高产量。

另外，根据应用材料公司最近的一份报告，GAAFET有望减少20%-30%的电池面积。三星的3GAE，作为一种"早期"的3nm级制造技术，3GAE将主要被三星LSI（三星的芯片开发部门）和两三个高级客户使用。考虑到三星LSI和早期客户倾向大批量制造芯片，预计3GAE技术将得到相当广泛的使用，前提是这些产品的产量和性能达到预期。

三星电子和台积电是目前在推进3nm工艺量产的两大晶圆代工商，但两家公司在技术路线上并不相同，台积电继续采用鳍式场效应晶体管（FinFET）架构。

在3nm之前的多项制程工艺上，三星电子在量产时间方面虽略晚于台积电，但基本能跟上台积电的节奏，不过由于在良品率方面有较大差距，加之没有苹果的订单，因而三星电子在全球晶圆代工市场的份额，远不及台积电。多家机构的数据显示，台积电近几个季度在全球晶圆代工商市场的份额，超过了50%，远高于其他厂商。

在全球晶圆代工市场的份额与台积电有较大差距的三星电子，对他们的3nm工艺也是寄予厚望。如果他们的3nm工艺能在二季度量产，就将先于台积电量产。在4月14日的一季度财报分析师电话会议上，台积电CEO魏哲家再次表示，他们的3nm工艺量产计划不变，正按计划推进在下半年量产。

然而，尽管三星和台积电在先进制程上争的“你死我活”，但一个不可否认的事实是，3nm等更先进制程的用户将越来越少，原因就是成本越来越高，性价比逐步降低，部分领域也用不到3nm等制程。

美国乔治敦大学沃尔什外交学院安全与新兴技术中心（CSET）发布的信息显示，台积电一片采用3nm制程的12英寸晶圆，代工制造费用约为3万美元，大约是5nm的1.75倍。在裸片（die）面积不变（即升级架构，不增加晶体管数量）、良率不变的情况下，未来苹果A17处理器如果采用3nm制程，成本将上涨到154美元/颗，成为iPhone第一成本部件，而5nm的A15处理器只是iPhone的第三大成本零部件。