行业焦点

刚刚,3nm量产官宣


浏览量:83

较5nm降低45%的功耗,提升23%的性能,减小16%的面积。

芯东西6月30日报道,今天上午,三星电子官宣,已开始量产基于GAA晶体管(Gate-All-Around FET,全环绕栅极)结构的3nm芯片。


与5nm制程相比,3nm制程降低了45%的功耗,提升了23%的性能,并减小了16%的面积。三星电子正在位于首尔南部华城市的晶圆厂生产3nm芯片。


这是全球采用GAA晶体管结构的芯片,标志着芯片制造进入了新的时代。三星电子称,其GAA晶体管芯片将应用于高性能、低功耗计算领域,并计划扩展到移动处理器。


据外媒报道,一家中国矿机芯片公司将成为三星电子3nm制程的首位客户,高通也预定了三星电子的3nm制程。


01.晶体管结构进入GAA时代,第二代3nm制程性能参数宣布

三星电子称,其3nm制程正在使用MBCFET(Multi-Bridge-Channel,多桥通道晶体管)技术,这是基于GAA晶体管结构的一种技术。该技术通过降低供应电源水平,提升了芯片电流和功率,突破了FinFET晶体管(Fin Field-Effect Transistor,鳍式场效应晶体管)的性能限制。


相比于GAA技术的纳米线和纳米片通道,三星电子采用的MBCFET技术具有更宽的通道,具备更高的性能和更好的能效表现。


三星电子的3nm制程将能够调整通道宽度,以适应更多客户的需要。三星电子还强调,其GAA技术的设计优势来自于DTCO(设计技术协同优化),这能够帮助提升芯片的PPA(性能、功率、面积)。


和5nm制程相比,三星电子的代3nm制程能够降低45%的功耗,提升了23%的性能,并减小16%的面积。而第二代3nm制程将有进一步的优化,将降低50%的功耗,提升30%的性能,降低35%的面积。


此外,三星电子还提到,自2021年第三季度开始,其和Ansys、Cadence、Siemens、Synopsys等SAFE(Samsung Advanced Foundry Ecosystem)合作伙伴一起提供了经过验证的设计基础,这帮助三星电子的客户在短时间内完善了它们的产品。


三星电子总裁兼代工业务负责人Siyoung Choi称:“我们将继续在具有竞争力的技术开发中积极创新,并建立有助于加速技术成熟的流程。”


据日经亚洲报道,三星电子正在位于韩国首尔南部的华城市生产3nm芯片。


02.三星3nm客户或为中国公司,台积电下半年量产3nm

据外媒报道,三星电子3nm制程的客户是中国挖矿芯片公司,也有消息称三星电子已收到高通的预定订单,高通将随时能够采用其3nm工艺。


本月初,三星电子副会长李在镕访问欧洲,拜访了包括IMEC(比利时微电子研究中心)和荷兰光刻机公司ASML在内的重要供应链机构和公司。


当前,三星电子正在美国德克萨斯州泰勒市投资170亿美元,建设新的先进制程晶圆厂。该工厂计划于2024年下半年投产,占地超过500万平方米。三星电子将该晶圆厂和其位于韩国平泽市的晶圆厂并列,将两处的晶圆厂视作其未来全球半导体制造的关键。


除了三星电子,台积电也计划在今年下半年量产3nm制程(N3工艺)。


不过相比于三星电子的3nm制程,台积电的N3工艺仍将采用FinFET晶体管结构。此外,台积电还宣布,将在2025年前量产2nm芯片。


据悉,台积电3nm的首批客户将包括英特尔、苹果两大科技巨头。


03.结语:三星率先开启GAA晶体管时代,先进制程之战进入白热化

随着先进制程不断演进,先进制程芯片制造的难度不断增大,这也为三星电子带来了不少挑战。此前,三星电子7nm和5nm制程产品均出现良率和功耗问题,使高通等头部客户转投台积电。近几个月来,三星电子的良率情况曝光和代工业务高管人事调整不断。


但本次三星电子能够如期完成3nm制程的量产,或有助于恢复下游客户的信心。其基于GAA晶体管的3nm制程也正式开启了新的晶体管时代。未来,台积电、三星、英特尔等先进制程玩家的竞争仍将继续,这场逼近物理极限的战争“硝烟”正浓。


本文来自微信公众号“芯东西”(ID:aichip001),作者:高歌,编辑:Panken,36氪经授权发布。