3nm製程競賽:三星接近終點線?

作者 : Majeed Ahmad,EDN/Planet Analog主編

藉由比台積電更早一點開始製造3nm晶片,是否有助於三星獲得顯著優勢還有待觀察,而這也將會是一件有趣的事...

就在台積電(TSMC)於其2022 年北美技術論壇(2022 North America Technology Symposium)中揭露3奈米製程節點細節的幾天後,有報導指稱其主要競爭對手——三星(Samsung)已開始製造其3nm晶片。台積電計劃在今年年底開始3nm晶片量產。

值得注意的是,台積電的3nm節點基於FinFET技術,而三星正為此製程幾何轉向環繞式閘極電晶體(Gate-All-Around FET,GAA FET)架構技術。GAA 設計讓晶圓廠得以在不損害其承載電流的能力情況下縮小電晶體尺寸。另一方面,台積電的FinFET架構(稱為FinFlex)則讓晶片設計人員能夠實現各種鰭式配置,以滿足性能、功率和裸片尺寸目標。

圖1:三星的3nm製程節點採用GAA技術架構,三星稱之為多橋通道FET或多橋通道場效電晶體(MCBFET)。
(圖片來源:Samsung)

另外值得注意的是,美國總統拜登(Joe Biden)最近訪問了三星位於京畿道平澤市(Pyeongtaek)的製造廠,參觀其3nm製程展示。業界觀察人士認為,三星可能會在新的3nm節點上製造其Exynos 2300晶片,這些晶片並用於部份的Galaxy S23智慧型手機。

圖2:美國總統拜登參訪三星位於平澤附近的旗艦級半導體製造廠,觀看3nm製造技術展示。
(圖片來源:Associated Press)

業界觀察家並將密切關注以3nm幾何節點製造的新晶片良率,尤其是三星的4nm節點還存在多個良率問題。根據業界的分析報告,三星預計其 3nm 節點比起5nm製程將縮減35%的晶片面積、提升30%的性能並降低50%的功耗。

三星領先量產3nm技術的發展頗令人玩味,因為根據市場研究公司Gartner的資料顯示,台積電分別在7nm和5nm節點佔據絕大多數的市佔率。因此,藉由比台積電更早一點開始製造3nm晶片,是否有助於三星獲得顯著優勢,也將會是一件值得觀察的趣事。

編譯:Susan Hong

(參考原文:The 3-nm fab race: Samsung reportedly nears the finish lineby Majeed Ahmad )

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