“压哨”兑现承诺，量产3nm芯片三星领先一步

2022年上半年最后一天，三星“压哨”实现了自己对3nm量产时间的承诺。6月30日上午，三星电子发布公告，称该公司已开始量产基于GAA晶体管（Gate-All-Around FET，全环绕栅极）结构的3nm芯片。

这也意味着三星领先台积电，正式成为全球第一家实现3nm制程量产的厂商。根据行业跟踪机构TrendForce的数据，今年第一季度，台积电占据了全球代工市场的53.5%，其次是三星，占16.3%。

目前，全球有意愿且有条件发展3nm芯片制造的厂商有台积电、三星、英特尔三家。按计划，台积电的3nm制程将在2022年下半年量产，而英特尔7nm制程改名后的Intel 4也计划在2022年下半年量产。

根据三星公布的数据，与5nm制程相比，3nm制程可以降低45%的功耗、提升23%的性能和缩小16%的芯片面积。而且，三星同时透露，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，缩小35%的面积。

一路走来，三星3nm量产之路并不顺利。今年4月，有消息传出，三星基于GAA晶体管的3nm工艺良率才到10%-20%，远低于预期，这意味着公司需要付出更高的成本。今年5月，业界再次传出消息，三星3nm良率问题已解决，3nm GAA制程将如期量产。

6月初，又有消息称，三星的3nm制程已经进入了试验性量产。然而就在几天后的6月22日，市场却又传出三星因良率远低于目标延迟3nm芯片量产的消息。直到6月30日三星才宣布成功。

HMC投资和证券公司技术研究部负责人格雷格·卢预期，三星电子晶圆代工业务今年将同比增加大约40%，“三星电子接到的晶圆代工订单数量超过其生产能力。现在的问题是，这家公司能否通过长期计划和充足投资，良好、迅速满足需求”。

三星电子公司上月曾表示，今后5年间将在半导体和生物技术领域投资450万亿韩元（约合2.32万亿元人民币）。这一投资规模比过去5年增加120万亿韩元（6192亿元人民币），增幅达36%。

与三星的大胆和急迫相比，其业内最大的竞争对手台积电就显得有些“不紧不慢”。此前，台积电CEO魏哲家曾透露公司同样在按计划推进3nm工艺制程的项目，计划于2022年大规模量产；到2025年，实现2nm制程芯片的批量生产。不过，目前相关工艺制程芯片的项目进度如何，台积电方面仍然没有透露消息。

而在三星急于在3nm切入GAA架构之时，台积电宣布其3nm中仍将沿用FinFET架构，在2nm时再切入GAA架构。虽然GAA是在更小尺寸下更加被普遍看好的工艺结构，但在3nm技术节点中采用GAA架构，仍是一个值得商榷的问题。

不过，这并不代表三星在芯片代工市场上就能够一帆风顺。一方面，台积电正在计划于2025年实现2nm芯片的量产，这意味着三星方面需要加紧新技术的研发工作，以防在下一代新技术上被台积电反超。

另一方面，由于4nm制程芯片的功耗问题，高通等重要客户对三星的3nm制程工艺目前都保持观望态度，不敢随意进行尝试。

在此之前，三星就有多次由于芯片性能出现问题，导致大客户转而寻求与台积电合作的情况。例如，高通发布的搭载三星4nm工艺的骁龙8，陷入了功耗的滑铁卢，因此，高通于今年5月发布的骁龙8的升级版骁龙8+，采用了台积电4nm工艺。

此外，NVIDIA的AmpereGPU也由于性能不佳，其下一代产品将转而采用台积电的芯片，这些GPU原本采用的是三星的8nm工艺制程。因此，此次三星的3nm制程，是否会再次陷入性能的“滑铁卢”中，也难以预测。

Daol投资证券的分析师Kim Yang-jae表示，“目前只有两种存储芯片——DRAM和NAND闪存，然而非存储芯片的种类太多了。你可以专注于提高存储芯片的效率这一件事，但这在一千种不同的非存储芯片领域，是行不通的”。

香港未来资产证券（Mirae Asset Securities）的数据显示，2017-2023年，三星资本支出的复合年均增长率（CAGR）估计为7.9%，而台积电估计为30.4%。

北京商报综合报道