5奈米及3奈米戰爭＝台積電與三星對壘
科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria & May 發表於 2020年2月3日
圖一、全球六大IC晶圓廠製程演進情況
現今有幾家晶圓代工廠商正在加快腳步，邁入新的5奈米製程方向發展，但是客戶端似乎開始出現到底要圍繞在當前的晶體體類型(FinFET)設計下一代晶片，還是轉向3奈米或更先進製程。
隨著半導體製程微縮技術走入3奈米或2奈米，除了採用當今的FinFET技術之外，還可以選擇採用GAA FET（gate-all-around FET）新技術。與FinFET相比，GAA FET能夠提供更好的性能，但是卻更難製造且價格更昂貴。從好的方面來說，該產業正往新的蝕刻、圖案化和其他技術方向前進。
何時採用GAA FET是根據晶圓代工廠商策略而定。例如：三星和台積電都使用FinFET 7奈米製程生產，似乎也將沿用FinFET於5奈米製程。不過，進入3奈米，三星就計劃在2021年或2022年某個時候將採用一種GAA FET的技術，稱之為奈米片（nanosheet）。至於，台積電則是計劃首先採用FinFET 3奈米，在3或2奈米的後期階段才引入GAA。
圖二、半導體先進製程演進
資料來源：GIZchina
IBS認為，台積電之所以於3奈米採用FinFET架構，是想要在2021年第三季就正式進入量產期，這比起三星還要快一季左右。畢竟，台積電在GAA架構的開發上落後三星12至18個月，因而積極的3nm FinFET策略可以彌補這一劣勢。
此外，台積電很可能會根據技術的發展路徑，改變其3奈米戰略。不過，暫時將FinFET擴展到3奈米的舉動是合乎邏輯的一步。
其他公司在開發先進的製程上也正在前進。英特爾的晶圓代工業務，現今是以10奈米為主，且正在研發7奈米技術。（英特爾的10奈米相當於台積電或三星的7奈米）。同時，中芯國際正在加速16 / 12奈米FinFET，而積極投入研發10 / 7奈米製程。
根據IBS的數據顯示，3奈米的設計成本為6.5億美元，而5奈米的設計成本為4.363億美元，而7奈米的設計成本為2.223億美元。從面積、功耗與性能比較，三星的5奈米FinFET技術比起7奈米在邏輯面積上增加了25%，而功耗降低20%，性能提高10%。因此，廠商最終是否要採用3奈米製程，就要看其產品是否能夠承受成本上漲的壓力而定。
畢竟，並非所有晶片都需要3奈米或更先進製程。所謂的一分錢一分貨，隨著晶片的成本隨著微縮技術不斷進步而上升，除了蘋果、華為、三星、高通、輝達與英特爾的未來產品需要3奈米甚至更高製程之外，其他廠商仍不太可能搶奪這一市場產能。（732字；圖2）
參考資料：
5/3nm Wars Begin. Semiconductor Engineering，2020/1/23
TSMC to disclose its 3nm process details in April: key battle with Samsung begins. Gizchina, 2020/1/20
相關文章：
1. 三星電子宣稱開發出3奈米晶片製程
2. 三星電子開始量產6奈米晶片，緊追台積電
3. 從高通865行動處理器看台積電與三星的代工競爭
4. 半導體產業2019年衰退13.3%後，2020年將4.8%成長
5. 2019年TOP15半導體供應商，台積電、聯發科、索尼呈現正成長
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述，僅為提供更多訊息，也不構成任何投資建議。
2.著作權所有，非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載，本中心保留一切法律追訴權利。
|