就在市场消息传出,台积电即将在9 月份开始量产3 纳米制程,也就是在南韩三星抢先3 个月量产该全世界最新的半导体制程之后,南韩媒体指出,预计在两家晶圆代工厂快速提高3 纳米制程良率之后,将开始激烈竞争包括高通、英伟达等半导体企业的订单。
南韩媒体BusinessKorea 引述台湾媒体的消息指出,台积电将从9 月开始量产3 纳米制程来打造先进的芯片,其第一个客户将是苹果。台积电预计将为苹果旗下的笔记型电脑MacBook Pro 推出M2 Pro 芯片,使其成为苹果旗下第一款搭载3 纳米制程技术生产芯片的设备。而且,除了M2 Pro 芯片外,台积电预计还将以3 纳米制程生产用于iPhone 15 Pro 系列的A17 Bionic 芯片和用于MacBook Pro 的下一代M3 芯片。
报导表示,市场研究调查单位TrendForce 表示,英特尔最近取消了采用台积电3 纳米制程来生产下一代CPU 的协议,因此可能会扰乱台积电的3 纳米量产计划。然而,有台湾媒体预期,取消协议之后的损失不会像预期的那么巨大,因为台积电在其3 纳米制程方面拥有包括苹果在内的多家半导体体客户。
报导强调,台积电在4 纳米制程之前一直领先都三星,但在3 纳米制程上,三星将领先的步调抢了回来。特别是三星的3 纳米制程,是业界首次采用的环绕闸极(GAA)技术。三星表示,与5 纳米鳍式场效应晶体管(FinFET) 技术相比,GAA 技术可将功耗降低45%,性能提高23%。
至于,台积电的3 纳米制程是以FinFET 技术为主,与5 纳米制程相较,预计速度提升约10% 至15%,功耗降低30%。这样的比较数值,代表三星的3 纳米技术优于台积电,但关键是产量,谁会成为3 纳米制程代工业务的赢家,取决于谁首先达成所需的产量。
另外,台积电除了即将量产第一代的3 纳米制程之外,也计划不断提升其3 纳米制程。其中,预计在2023 年年中之后全面启动第二代3 纳米制程。而三星方面则是计划在2024 年推出第二代GAA 技术的3 纳米制程。
台积电3nm即将量产,七大客户抢破头
南韩三星电子7月底抢先全球厂商宣布量产3纳米芯片,台积电虽然慢了一步,但仍符合原先预期,预估在9月开始量产3纳米,此事让晶圆代工双雄的竞争更加白热化。
不过就目前状况看来,台积电在客户数量上还是领先三星,台积电首发客户为苹果,接下来还有英特尔、超微及英伟达等大厂的订单,反观三星的客户则不明朗,先前有媒体披露三星仅获得2家厂商的订单。
据媒体报导,台积电3纳米N3制程预计9月量产,预估初期良率会优于5纳米N5制程初期还要好,此外,苹果将是3纳米首个客户,后续也有英特尔、超微、英伟达、联发科、高通及博通等客户开案。
另一方面,三星虽高调公布3纳米芯片的量产讯息,甚至举办记者会,但始终未透露客户名单,这也引起市场热议,有外媒披露,三星3纳米的厂商为大陆挖矿芯片业者上海磐矽半导体及一家未公开的厂商,目前传出有2家业者投片三星。
事实上,7月中台积电举行法说会,当时总裁魏哲家就已经公开表示,3纳米将于今年下半年量产,并于明年上半年贡献营收,升级版3纳米制程(N3E)将在3纳米量产1年后跟进量产,主要应用为高效能运算及智慧手机领域。
七大客户排队
8月17日,台媒工商时报报道称,虽然近期有关晶圆代工龙头台积电可能放缓3nm扩产进程的消息频传,但台积电已重申3nm扩产将按原计划进行。
业内人士指出,今年底苹果将是第一家采用3nm投片的客户,英特尔明年下半年将扩大采用3nm生产处理器内芯片块(tiles),包括AMD、英伟达、高通、联发科、博通等,会在明年及后年陆续完成3nm新芯片开案。
今年来,由于俄乌冲突及全球通胀等外部不利因素,智能手机及消费电子产品需求疲弱,后续车用芯片与高性能计算产品(HPC)芯片需求也可能随之放缓,业内对明年上半年能否有效完成去库存仍存疑虑。而以历史经验来看,芯片行业不景气通常会加快芯片开发速度。
随着主要半导体大厂的新一代芯片技术蓝图慢慢清晰,逐步转向采用3nm制程工艺,台积电预计3nm将成大规模且长期需求制程,目前台积电针对3nm制程打造的Fab 18B厂进入量产,Fab 18厂区的P7~P9厂兴建计划也已启动。
据台媒报道,苹果这次抢得3nm头彩,将在下半年将首次采用3nm投片,首款产品可能是M2 Pro处理器,预计明年的iPhoneA17处理器、以及M2及M3系列处理器都将采用台积电3nm制程。
英特尔虽然有意抢攻晶圆代工,但在自家处理器采用chiplet设计后,明年下半年其内建绘图芯片(GPU)和运算芯片(CPU)可能将采用台积电3nm制程量产,英特尔推出的GPU、FPGA等亦会在明、后年之后采用台积电3nm投片。
此外,AMD在明、后年转向Zen 5架构后,部份产品也已确定会采用台积电3nm制程投片。至于英伟达、高通、联发科、博通等大客户,同样会在2024年之后完成3nm芯片设计并开始量产。