在全球半導體行業中,芯片制程工藝以28nm為主要分水嶺,28nm以上工藝被稱為傳統制程,而低于28nm的則是先進制程。回歸到智能手機終端,目前已量產的最先進制程工藝無疑是5nm,比如說高通驍龍888芯片、蘋果A14芯片等。
其中,高通驍龍888芯片首次采用三星5nm工藝生產,而蘋果A14和華為麒麟9000芯片則是由臺積電來完成。近日,三星在IEEE國際集成電路會議上,亮出了全球首款3nm工藝制程的SRAM存儲芯片,實現了更前沿的技術突破。
3nm芯片何時到來?明年正式量產
三星的5nm工藝制程在大家看來不如臺積電,不僅量產時間晚了很多,并且還被外界稱為“7nm的改良版”,并非是真正的5nm。當然,不論是7nm還是5nm行業內都沒有統一的標準,如果較真的話,那么臺積電和三星都有問題。
不管怎樣,5nm工藝芯片已經成為當下主流。而三星所秀出的3nm芯片,其實只是搶了個“時間差”,因為從業界消息得知,臺積電也會在明年實現量產3nm工藝芯片,并且蘋果下一代A15芯片將直接采用。
因此,可以確定的是,三星和臺積電將于明年都會開始量產3nm芯片。
三星3nm工藝有望比臺積電更先進
芯片功耗分為動態功耗和靜態功耗,前者相當于工作時所產生的功耗,而后者則是各種精密元器件漏電功耗。而漏電功耗在實際中占到了芯片總功耗的50%以上,是真正的功耗殺手。
每一代芯片工藝的大進步,都會縮短CMOS晶體管的溝道長度,而溝道長度越短,漏電就越嚴重,所以在目前主流的5nm工藝時代,三星和臺積電為了保守起見,均沿用了傳統的FinFET晶體管,導致5nm集體功耗有些翻車。
而在3nm工藝中,三星將采用全新的GAAEFET晶體管,能夠大幅降低電壓功耗。作為對比,臺積電則依然還是FInFET晶體管。反映到最終數據對比上看:
三星稱自家3GAE工藝能將芯片晶體管密度增加最多80%,性能提高最多30%,或者功耗降低最多50%;而臺積電的3nm FinFET工藝則最多提高晶體管密度70%,性能提升11%,功耗降低27%,顯然大大不如前者。
最后,回到我們國內半導體行業來看,雖然比起臺積電和三星的工藝掌握差距還非常大,但是傳統制程方面已經基本成熟,接下來就是全力攻克先進工藝制程。同時,華為所面臨的芯片危機想必遲早也會得到解決。
文章來源:Tech情報局
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