芯片巨头突飞猛进，7nm技术尚未量产，3nm芯片已定档2023年

1. 芯片巨头突飞猛进，7nm技术尚未量产，3nm芯片已定档2023年

  近两年，英特尔在CPU市场地位逐渐受到威胁，   AMD凭借新架构和新工艺，强势崛起，不断蚕食英特尔的市场份额   ，这让英特尔不得不加快技术升级的步伐。 
    7月2号，外媒发布了一份关于台积电下一代生产技术的报告。内容显示，   英特尔和苹果都计划使用台积电即将推出的3nm工艺生产芯片。  
       值得一提的是   ，目前英特尔7nm工艺还没有实现量产，而按照计划台积电3nm产线将会在2022年下半年投入使用   ，首批产能苹果会全部包揽。不出意外的话，英特尔的3nm芯片将会定档2023年。若是一切属实，英特尔的技术可以用突飞猛进来形容。 
       事实上，虽然台积电没有进行回应。但英特尔已向日经新闻证实，   英特尔的确在与台积电共同开发2023年的产品阵容   。只不过，英特尔拒绝透露产品所涉及的技术。 
    虽然英特尔已经被7nm处理器挡在门外多年，但就英特尔公司实力而言，设计更先进的工艺芯片并非是难事。 
        英特尔和台积电的工艺命名标准并不相同，台积电3nm技术，对于英特尔而言可能只是5nm技术   。因此，适用于台积电3nm工艺的芯片，英特尔完全有能力完成设计。 
    另外，就结果来看，倘若台积电和英特尔合作顺利，那么对彼此来讲堪称双赢。台积电获得英特尔先进工艺订单后，   先进工艺产线可以长时间实现满载，减轻对苹果的依赖，有利于公司更稳定的发展。  
       对于英特尔而言，借助先进工艺帮忙，英特尔芯片竞争力将可以大幅增强，   在CPU市场或能够从AMD手中抢回属于自己的市场份额。  
    毕竟 ，英特尔在工艺落后的情况下，CPU性能仍是可以与友商竞品抗衡。倘若两家厂商芯片制造工艺相同，英特尔芯片在性能方面势必会大胜对手。 
       根据台积电方面给出的消息   ，基于3nm工艺打造的芯片，性能与基于5nm工艺打造的处理器将会有10%到15%的提升，而且还能降低25%到30%的功耗。使用体验提升，肉眼可见。  
    据悉，英特尔目前至少有两个 3nm项目在进行，分别是为笔记本和数据服务中心设计芯片。可以预见，在不久的未来，英特尔就会在芯片市场展开全面反击。 

2. 国产芯片巨头传来捷报，6nm也即将进行量产

   从前在国产高端芯片市场之中，华为的5纳米麒麟9000无疑是最亮眼的存在。作为全球首款5g SOC芯片，麒麟9000的性能和功耗没得讲，   即便是苹果发布的A14处理器，在集成SOC的能力上也是不及华为的。   
        虽然华为这边并没有参与芯片的制造过程，但是能够设计出来足以证明华为的实力。   但因为禁令的影响，即便是华为这边能够设计出最为先进的芯片，可是也找不到代工厂为其进行代工。   所以这对于华为来讲，无疑是最大的痛点。  
        但是要知道，在中国，绝对不仅仅只有华为一家芯片公司。如今，   有着“华为海思接班人”的紫光展锐再一次传来了好消息，在6纳米高端芯片之中，紫光展锐进行了突破，即将要进行6纳米的芯片，并且计划将会提前三个月上市。   
     4月11日，紫光展锐表示，   其六纳米5g芯片，虎贲t7520将会提前三个月上市，并且已经于今年的第一季度实现了full Mask回片   ，能够提前三个月上市，就说明其回片阶段发展的还是非常不错的，非常顺利的，接下来只需要将芯片交给客户进行测试，测试结果没有问题，那么就可以进行量产了。  
        早在去年11月份，紫光展锐方面就曾经表示过，在今年搭载紫光展锐6纳米的5g芯片手机将会量产，如今6nm已经实现了量产，相信，国产首款6纳米芯片将不久在于我们见面。  
        据说此次的   虎贲t7520采用的是台积电的6纳米 EUV工艺，四个ARM cortex+A76核心，支持全场景覆盖物5G的调制解调器，拥有sa 以及Nsa组网能力   ，很多对于紫光展锐并不是特别熟悉，但凭借这款芯片总算是让紫光展锐一鸣惊人，让很多人也认识到了紫光展锐。  
        紫光展锐在国内是综合实力最强的芯片设计公司，但与华为不一样的是，华为注重于设计移动端芯片，可是紫光展锐这边却注重于各种芯片，比如社保卡，银行卡等等的芯片，并且紫光展锐的芯片安全性非常高，所以一直以来有着小华为称号。  
        因为其业务的局限性，所以导致紫光展锐不被人所熟知。   据说为了能够实现6纳米工艺，紫光展锐前前后后投资了12亿元，这次紫光展锐的6nm工艺晶体管密度相比其7纳米工艺提高了10%。   
        这也就意味着虎贲T7520 的性能比起前一代的虎贲t7510性能更加强势。不过比起当下主流的手机芯片来讲，虎贲T7520还是要落后三代左右，但因为拥有新一代低功耗设计架构，在任何形势之下都能与外挂5g芯片相媲美。  
     如今全球芯片饥荒严重，如果紫光展人真的能够凭借这款芯片实现量产，走向全世界，那么对于紫光展锐来讲无疑是一个最好的机会。  
        其实紫光展锐的实力还是非常强的。有相关数据显示，   全球出货量第一的手机CPU就是紫光展锐本sc6631，虽然是3G功能芯片，并且发布也已经有十几年的时间，可是直到现在，这款芯片每年的出货量都达到上亿   。这足以证明，紫光展锐最近几年来的发展势头非常猛。  
        5G时代来临之后，紫光展锐抓住了机会，与对手之间所存在的差距缩短到了六个月之内。正是因为如此，所以紫光展锐也被皮称为是华为海思的接班人。  
     看着紫光展锐不断成长，作为中国人还是非常激动的。   白宫想要打压华为的发展，试图阻碍国内半导体哦领域的发展，可没想到的是，华为非但没有被打倒，国内还涌现出了无数企业，与之抗衡。   
        国内芯片正在不断爆发出一股强大的实力，相信在接下来的发展之中，这些企业一定能够带给我们更多惊喜。   也相信华为在经历过短暂的调整之后，一定能够重新站起来，引领中国的 科技 迎来一个质的飞跃。   

3. 攻下6nm芯片，拿到全球3项第一，国产芯片实现突围

  在手机芯片领域，或许大家耳熟能详的就那么几家，首先就是高通芯片了，它主要供给小米、三星和vivo等，是高端安卓手机的主要芯片供应商，约有一半的营收源自中国市场。其次就是联发科芯片，4G时代竞争力不足，5G时代卷土重来，旗下的6nm天玑芯片被多家国产手机巨头采用，是芯片市场不可或缺的组成部分。其实除了它们之外，殊不知国内还有一家默默无闻的芯片巨头，在芯片领域耕耘二十年载，它就是紫光展锐公司。 
            5G时代到来之后，紫光展锐开始涉足5G芯片，开始扭转了4G时代落后的局面，成为了5G芯片的领导品牌，旗下的芯片也被广泛应用于电动 汽车 、手机和物联网设备等。来自CINNO Research最新发布的《中国手机通信产业数据观察报告》数据，紫光展锐已在中国智能手机SOC排名前五，   具体数据方面，同比增长幅度达到6000%，大幅领先联发科、高通和海思芯片，成为了国产芯片中的最大一匹黑马   ，为国产芯片行业注入新鲜血液。 
       紫光展锐芯片大幅增长的背后，主要也是市场对智能手机和平板需求量增加，紫光展锐成功抓住契机，紫光展锐处理器在智能手机业务上实现50%的营收增长，平板产品出货量同比增长100%。尤其是智能儿童手表领域，其芯片市占率超60%，力压高通成为行业第一。紫光展锐也在开发下一代的5G soc芯片，目前已经设计出6nm EUV 5G芯片唐古拉T770，这颗芯片的性能与骁龙750G相当，计划在7月份量产。 
       为了支持国产芯片产业发展，国内头部厂商也相继采购紫光展锐的芯片，比如说荣耀畅玩20这台手机，采用的就是紫光展锐虎贲T610处理器，又比如海信的墨水屏手机，AMG三防手机等，均和紫光展锐达成合作，后续将会有越来越多的品牌采用。从芯片设计能力来说，紫光展锐已经和世界一众厂商齐名，也是目前中国的前五大芯片设计公司，在海思面临难题的情况下，紫光展锐正在慢慢接过交接棒，不愧是低调的芯片巨头。 
       除了取得上述成绩之外，紫光展锐在低速物联网市场中的占有率达到50%以上，同样位列世界第一，   展锐在功能机市场的芯片占有率达到了76.92% ，同样是全球第一   。看得出来，紫光展锐不断给国产芯片创造惊喜，旗下的芯片广泛被应用于可穿戴设备和功能机上。此外，展锐还宣布与亮风台达成合作，开始进入5G AR智能眼镜的研发工作，通过创新的5G+AI融合技术提升产品智能体验。 
       不得不说紫光展锐这几年进步神速，芯片涵盖了5G、移动通信、物联网、AIOT等众多领域，在紫光展锐的带动作用下，国产芯片实现突围，正在和高通、intel等巨头缩小差距，国芯未来可期。 

4. 世界第一枚3nm芯片诞生，为何芯片很难制造？

若你是一名电脑硬件爱好者，我相信你一定熟悉今年的显卡的疯狂。而造成显卡疯狂的原因之一正是芯片的短缺。我今天就来聊聊芯片是啥？为什么难制作？

芯片是半导体元件产品的统称，他是一种大规模的微电子集成电路，也可以叫IC；与我们平时认知里的电路道理一样，但芯片的电路更小，就目前而言已经进入了纳米级。生活中的电子产品基本都离不开它，比如手机，电脑，电子手表等。这种集成电路是在1957年由一位名字叫基尔比的美国工程师发明的。这是一种技术含量极高的东西。

说个题外话我们国家早期很早就意识到了半导体产业的巨大潜力，投入资源建立了初级的半导体产业。但由于芯片制造相关的基础科研能力不足，制程从微米深入纳米后，中国无法跟上世界顶尖企业的发展步伐，缺少足够的市场竞争力，差距逐渐拉大。虽然差距在拉大，但我们国家也没有放弃这一块中国对芯片半导体的自主突击已经开始，从技术角度看难度超过两弹一星。但是中国的技术实力也比当初要强得多，还有市场的巨大能量，全面突破只是时间问题。
那问题了来了为什么芯片难造？
首先是材料，芯片使用的电子级高纯硅纯度要求十分高，就我们国家而言十分依赖进口，直到2018年江苏的鑫华公司才实现量产，目前年产0.5万吨，而中国一年进口15万吨。

其次就是常说的光刻机，目前市面上能生产的就荷兰的ASML公司就是其中之一，而这家公司几乎垄断了光刻机市场。光刻机是在制造芯片时不可或缺的工具，没有光刻机就没有芯片。虽然现实如此但这一差距正在缩小就在今年，中科院宣布攻克了技术难题，掌握了2nm的制成技术。

5. 国产7nm也要来了？中科院传来好消息，高端芯片有望量产

   国产高端芯片的进程  
    国内大部分的消费者都集中在中低端市场，但是在各大手机厂商推广高端手机的情况下，也形成了不小的高端消费市场。比如小米11、华为Mate40、iPhone12等等搭载的芯片都是5nm制程。 
       哪怕是市面上一般的中低端机型，也是采用7nm制程的芯片处理器。可以说7nm成为了高端消费市场的最低门槛。 
    可是中国大陆厂商时至今日也没能生产出7nm处理器，只有台积电和三星能够量产7nm制程芯片。尽管7nm的高端消费市场的最低门槛，可是这部分的代工市场一直掌握在台积电，三星两大巨头手中。 
       中国有非常有优秀的芯片制造商，难道会舍弃这块市场吗？答案是不可能。 
    据了解，中国大陆规模最大的芯片代工厂中芯国际曾计划试产7nm。中芯国际联合首席执行官梁孟松曾经透露，已经将技术攻克到7nm阶段，将在今年4月份试产。 
    这一消息让国人认识到，国产企业也是有能力参与高端芯片市场竞争的。如果试产成功，并进入到量产阶段，那么中芯国际将成为继台积电，三星之后，世界上第三个掌握7nm工艺的厂商。国产高端芯片的进程已经进入到7nm领域了。 
        国产7nm也要来了？  
    令人怀疑的是，从宣布试产7nm以来，一直都没有消息传来。让不少人猜测是不是没有取得进展。关于这一点，中科院传来好消息，事关国产7nm芯片。 
    国内能突破7nm芯片量产技术的只有中芯国际，中芯国际虽没有消息传出，但中科院透露一则好消息。 
    据中科院计算技术研究所副所长包云岗表示，国产芯片制造技术取得巨大的进步，最晚到明年初就有望实现7nm芯片的批量生产。 
       国产7nm也要来了？如果包云岗博士所言无误的话，那么国产高端芯片有望量产，而且量产的时间也不会让大家等太久。明年应该就能看到相应的成果了。 
    这也进一步验证了梁孟松的话，中芯国际果真在7nm取得了突破。 
       一旦实现7nm的量产，其意义是非常重大的。不仅可以增大国产芯片在高端消费市场的竞争力，也能在诸多核心技术摆脱对国外的依赖。 
    不只是7nm，中芯国际也掌握了28nm，14nm的量产工艺，其中14nm的良率水准更是追平台积电。用中芯国际的话说就是用信心在同类产品上，和任何公司做比较。 
        国产芯片崛起有望  
    台积电率先掌握7nm量产工艺又如何，中芯国际也在加速。中科院包云岗作为业内权威人士，一定是看到了国产芯片产业的进展。所以也期待如包云岗所说，能早日看到国产7nm芯片产品诞生。 
       国产芯片走过了十几年，一直在追赶国外的脚步。因为国外有深厚的技术底蕴，并掌握了许多基础核心技术，设备，材料的研发都走在前头。 
    可是国产芯片也已经攻克许多项技术难题，在相应的领域都有供应商企业在参与。随着国产28nm至7nm芯片的顺利量产，国产芯片将崛起有望。 
    国内企业对芯片的需求也有很大可能性靠国产芯片来解决，当美国不允许供应商向华为出货，代工芯片时，我们就该知道必须靠自己的力量才能解决问题。 
       现在这份力量越来越强大，迟早有一天，国产芯片也能在高端工艺领域取得巨大成就，再也不用受制于国外。 
     总结  
    国产半导体行业当中，制造是最难的，需要集成非常多的设备，技术和材料工艺。任何一项技术的疏漏都有可能导致芯片制造失败。 
    越是高端的芯片对技术要求就越高，在技术方面中芯国际已经有不错的沉淀。或许唯一要解决的就是高端光刻机的供货，路还很长，虽然有进步但还不可骄傲。希望国产芯片继续努力，走向成功。 
    对国产高端芯片你有什么看法呢？ 

6. 攻克28nm技术难题，国产半导体设备龙头，即将进军7nm芯片

  与芯片制造技术相比   ，半导体设备其实才是我国芯片产业发展道路上的最大阻碍   。不过，近几年国内不少半导体设备制造商都传来喜讯，相继在细分领域实现了技术突围。 
    7月8日，国产半导体设备龙头企业至纯 科技 在互动平台宣布，   公司所研发的28nm节点全部湿法工艺设备已认证完毕。  
       目前，志纯 科技 即将向14nm和7nm节点进军。上海证券在分析报告中指出，   至纯 科技 7nm节点湿法工艺设备预计可以在明年可以供客户验证。  
    其实，至纯 科技 并不是国内唯一一家实现中高阶湿法制程设备自研的厂商，北方华创和盛美都有相关设备在进行出售。 
    不过，两家厂商都没有进行更深入研究。在笔者看来，至纯 科技 很可能成为第一家成功研制出7nm节点湿法工艺设备的厂商，这将帮助至纯 科技 半导体业务在公司获得更高的权重。 
    至纯 科技 营收也有望借此机会实现大幅增长，   毕竟，仅是造出28nm节点湿法工艺设备的2020年，至纯 科技 湿法工艺设备出货量就超过了30台，创收5.1亿人民币。  
       值得一提的是，至纯 科技 虽然成立时间比较早，距今已经有21年，但公司的进入湿法工艺设备市场时间并不长。资料显示，   至纯 科技 是在2015年才启动研发项目，2017年开始对相关产品进行制造，第一台设备交付要追溯到2018年   。在该领域，至纯 科技 相当于是一个新人。 
       那么至纯 科技 是如何迅速追赶上头部厂商脚步的呢？在笔者看来，原因主要有两个： 
    一是至纯 科技 研发投入更高，根据东方证券研究所公布的数据显示，至纯 科技 研发投入常年处于行业领先位置。   而且，研发占比呈逐年递增趋势，高研发投入带来高回报，至纯 科技 能在湿法工艺设备领域快速获得行业领先地位也在情理之中。  
       二是国产替代东风吹起，国内厂商加大了对国产半导体设备的支持力度。通过中标数据可以看出   ，进入2019年后，很多原先都没有与至纯 科技 合作过的企业都开始采购至纯 科技 设备   。这也在一定程度上加快了至纯 科技 的成长速度。 
       在市场优势和技术优势加持下，至纯 科技 很有希望成为中国湿法工艺设备市场的领头羊。 
    文/JING 审核/子扬 校正/知秋 

7. 全球首个3nm芯片将量产，三星造？

 三星周四表示，它有望在本季度（即未来几周内）使用其 3GAE （早期 3 纳米级栅极全能）制造工艺开始大批量生产。该公告不仅标志着业界首个3nm级制造技术，也是第一个使用环栅场效应晶体管（GAAFET）的节点。
   三星在财报说明中写道：“通过世界上首次大规模生产 GAA 3 纳米工艺来增强技术领先地位 。”（Exceed market growth by sustaining leadership in GAA process technology,adopt pricing strategies to ensure future investments, and raise the yield and portion of our advanced processe）
   三星代工的 3GAE 工艺技术 是该公司首个使用 GAA 晶体管的工艺，三星官方将其称为多桥沟道场效应晶体管 (MBCFET)。
      三星大约在三年前正式推出了其 3GAE 和 3GAP 节点。三星表示，该工艺将实现 30% 的性能提升、50% 的功耗降低以及高达 80% 的晶体管密度（包括逻辑和 SRAM 晶体管的混合）。不过，三星的性能和功耗的实际组合将如何发挥作用还有待观察。
      理论上，与目前使用的 FinFET 相比，GAAFET 具有许多优势。在 GAA 晶体管中，沟道是水平的并且被栅极包围。GAA 沟道是使用外延和选择性材料去除形成的，这允许设计人员通过调整晶体管通道的宽度来精确调整它们。通过更宽的沟道获得高性能，通过更窄的沟道获得低功耗。这种精度大大降低了晶体管泄漏电流（即降低功耗）以及晶体管性能可变性（假设一切正常），这意味着更快的产品交付时间、上市时间和更高的产量。此外，根据应用材料公司最近的一份报告，GAAFET 有望将cell面积减少 20% 至 30% 。
      说到应用，它最近推出的用于形成栅极氧化物叠层的高真空系统 IMS（集成材料解决方案）系统旨在解决 GAA 晶体管制造的主要挑战，即沟道之间的空间非常薄以及沉积多晶硅的必要性。在很短的时间内在沟道周围形成层栅氧化层和金属栅叠层。应用材料公司的新型 AMS 工具可以使用原子层沉积 (ALD)、热步骤和等离子体处理步骤沉积仅 1.5 埃厚的栅极氧化物。高度集成的机器还执行所有必要的计量步骤。
   三星的 3GAE 是一种“早期”的 3nm 级制造技术，3GAE 将主要由三星 LSI（三星的芯片开发部门）以及可能一两个 SF 的其他 alpha 客户使用。请记住，三星的 LSI 和 SF 的其他早期客户倾向于大批量制造芯片，预计 3GAE 技术将得到相当广泛的应用，前提是这些产品的产量和性能符合预期。
   过渡到全新的晶体管结构通常是一种风险，因为它涉及全新的制造工艺以及全新的工具。其他挑战是所有新节点引入并由新的电子设计自动化 (EDA) 软件解决的新布局方法、布局规划规则和布线规则。最后，芯片设计人员需要开发全新的 IP，价格昂贵。
    外媒：三星3nm良率仅有20% 
   据外媒Phonearena报道，三星代工厂是仅次于巨头台积电的全球第二大独立代工厂。换句话说，除了制造自己设计的 Exynos 芯片外，三星还根据高通等代工厂客户的第三方公司提交的设计来制造芯片。
   Snapdragon 865 应用处理器 (AP) 由台积电使用其 7nm 工艺节点构建。到了5nm Snapdragon 888 芯片组，高通回到了三星，并继续依靠韩国代工厂生产 4nm Snapdragon 8 Gen 1。这是目前为三星、小米、摩托罗拉制造的高端 Android 手机提供动力的 AP。
   
   但在 2 月份，有报道称三星 Foundry 在其 4nm 工艺节点上的良率仅为 35%。这意味着只有 35% 的从晶圆上切割下来的芯片裸片可以通过质量控制。相比之下，台积电在生产 4nm Snapdragon 8 Gen 1 Plus 时实现了 70% 的良率。换句话说，在所有条件相同的情况下，台积电在同一时期制造的芯片数量是三星代工的两倍。
   这就导致台积电最终收到高通的订单，以构建其剩余的 Snapdragon 8 Gen1 芯片组以及 Snapdragon 8 Gen 1 Plus SoC。我们还假设台积电将获得制造 3nm Snapdragon 8 Gen 2 的许可，即使高通需要向台积电支付溢价以让该芯片组的独家制造商在短时间内制造足够的芯片。
   尽管三星最近表示其产量一直在提高，但《商业邮报》的一份报告称，三星 3nm 工艺节点的产量仍远低于公司的目标。虽然三星代工厂的全环栅极 (GAA) 晶体管架构首次推出其 3 纳米节点，使其在台积电（台积电将推出其 2 纳米节点的 GAA 架构）上处于领先地位，但三星代工厂在其早期 3 纳米生产中的良率一直处于10% 至 20%的范围 。
   这不仅是三星需要改进的极低良率，而且比 Sammy 在 4nm Snapdragon 8 Gen 1 中所经历的上述 35% 良率还要糟糕。
   Wccftech 表示，据消息人士称，三星将从明年开始向客户发货的 3nm GAA 芯片组的第一个“性能版本”实际上可能是新的内部 Exynos 芯片。据报道，三星一直在为其智能手机开发新的 Exynos 芯片系列，但现阶段尚不清楚它们是否会使用 3nm GAA 工艺节点制造。
   
   台积电和三星很快就会有新的挑战者，因为英特尔曾表示，其目标是在 2024 年底之前接管行业的制程领导地位。它还率先获得了更先进的极紫外 (EUV) 光刻机。
   第二代 EUV 机器被称为High NA 或高数值孔径。当前的 EUV 机器的 NA 为 0.33，但新机器的 NA 为 0.55。NA 越高，蚀刻在晶圆上的电路图案的分辨率就越高。这将帮助芯片设计人员和代工厂制造出新的芯片组，其中包含的晶体管数量甚至超过了当前集成电路上使用的数十亿个晶体管。
   它还将阻止代工厂再次通过 EUV 机器运行晶圆以向芯片添加额外的功能。ASML 表示，第二代 EUV 机器产生的更高分辨率图案将提供更高的分辨率将使芯片特征小 1.7 倍，芯片密度增加 2.9 倍。
   通过首先获得这台机器，英特尔将能够朝着从台积电和三星手中夺回制程领导地位的目标迈出一大步。
    台积电3nm投产时间曝光 
   据台媒联合报报道，在晶圆代工三强争霸中，台积电和三星在3纳米争战，始终吸引全球半导体产业的目光。据调查，一度因开发时程延误，导致苹果新一代处理器今年仍采用5纳米加强版N4P的台积电3纳米，近期获得重大突破。台积电决定今年率先以第二版3纳米制程N3B，今年8月于今年南北两地，即新竹12厂研发中心第八期工厂及南科18厂P5厂同步投片，正式以鳍式场效电晶体（FinFET）架构，对决三星的环绕闸极（GAA）制程。
   据台积电介绍，公司的3纳米（N3）制程技术将是5纳米（N5）制程技术之后的另一个全世代制程，在N3制程技术推出时将会是业界最先进的制程技术，具备最佳的PPA及电晶体技术。相较于N5制程技术，N3制程技术的逻辑密度将增加约70%，在相同功耗下速度提升10-15%，或者在相同速度下功耗降低25-30%。N3制程技术的开发进度符合预期且进展良好，未来将提供完整的平台来支援行动通讯及高效能运算应用，预期2021年将接获多个客户产品投片。此外，预计于2022下半年开始量产。
   而如上所述，晶圆18厂将是台积电3nm的主要生产工厂。资料系那是，台积电南科的Fab 18是现下的扩产重心，旗下有P1 P4共4座5纳米及4奈厂，以及P5 P8共4座3纳米厂，而P1 P3的Fab 18A均处于量产状态，至于P4 P6的Fab 18B厂生产线则已建置完成，而Fab 18B厂，即3纳米制程产线，早在去年年年底就已开始进行测试芯片的下线投片。
   
   在芯片设计企业还在为产能“明争暗斗”的时候，晶圆制造领域又是另外一番景象。对晶圆制造厂来说，眼下更重要的是3nm的突破。谁率先量产了3nm，谁就将占领未来晶圆制造产业的制高点，甚至还会影响AMD、英伟达等芯片巨头的产品路线图。
   毫无疑问，在3nm这个节点，目前能一决雌雄的只有台积电和三星，但英特尔显然也在往先进制程方面发力。不过从近日的消息来看，台积电和三星两家企业在量产3nm这件事上进行的都颇为坎坷。Gartner 分析师 Samuel Wang表示，3nm 的斜坡将比之前的节点花费更长的时间。
   近日，一份引用半导体行业消息来源的报告表明，据报道，台积电在其 3nm 工艺良率方面存在困难。消息来源报告的关键传言是台积电发现其 3nm FinFET 工艺很难达到令人满意的良率。但到目前为止，台积电尚未公开承认任何 N3 延迟，相反其声称“正在取得良好进展”。
   众所周知，台积电3nm在晶体管方面采用鳍式场效应晶体管（FinFET）结构，FinFET运用立体的结构，增加了电路闸极的接触面积，进而让电路更加稳定，同时也达成了半导体制程持续微缩的目标。其实，FinFET晶体管走在3nm多多少少已是极限了，再向下将会遇到制程微缩而产生的电流控制漏电等物理极限问题，而台积电之所以仍选择其很大部分原因是不用变动太多的生产工具，也能有较具优势的成本结构。特别对于客户来说，既不用有太多设计变化还能降低生产成本，可以说是双赢局面。
   从此前公开数据显示，与5nm芯片相比，台积电3nm芯片的逻辑密度将提高75%，效率提高15%，功耗降低30%。据悉，台积电 3nm 制程已于2021年3 月开始风险性试产并小量交货，预计将在2022年下半年开始商业化生产。
      从工厂方面来看，中国台湾南科18厂四至六期是台积电3nm量产基地。客户方面，从上文可以看出，英特尔、苹果、高通等都选择了台积电。大摩分析师Charlie Chan日前发表报告称，台积电在2023年的3nm芯片代工市场上几乎是垄断性的，市场份额接近100%。
      不同于台积电在良率方面的问题，三星在3nm的困难是3 纳米GAA 制程建立专利IP 数量方面落后。据南韩媒体报道，三星缺乏3 纳米GAA 制程相关专利，令三星感到不安。
   三星在晶体管方面采用的是栅极环绕型 (Gate-all-around，GAA) 晶体管架构。相比台积电的FinFET晶体管，基于GAA的3nm技术成本肯定较高，但从性能表现上来看，基于GAA架构的晶体管可以提供比FinFET更好的静电特性，满足一定的珊极宽度要求，可以表现为同样工艺下，使用GAA架构可以将芯片尺寸做的更小。
       平面晶体管、FinFET与GAA FET 
   与5nm制造工艺相比，三星的3nm GAA技术的逻辑面积效率提高了35%以上，功耗降低了50%，性能提高了约30%。三星在去年6月正式宣布3nm工艺制程技术已经成功流片。此外，三星还曾宣布将在 2022 年推出 3nm GAA 的早期版本，而其“性能版本”将在 2023 年出货。
   目前，在工厂方面，此前有消息称三星可能会在美国投资170亿美元建设3nm芯片生产线。在客户方面，三星未有具体透露，但曾有消息称高通、AMD 等台积电重量级客户都有意导入三星 3nm 制程，但介于上述提到的韩媒报道高通已将其3nm AP处理器的代工订单交给台积电，三星3nm客户仍成谜。
   在Pat Gelsinger于去年担任英特尔CEO之后，这家曾经在代工领域试水的IDM巨头又重新回到了这个市场。同时，他们还提出了很雄壮的野心。
   在本月18日投资人会议上，英特尔CEO Pat Gelsinger再次强调，英特尔2nm制程将在2024年上半年可量产，这个量产时间早于台积电，意味2年后晶圆代工业务与台积电竞争态势会更白热化。
   虽然在3nm工艺方面，英特尔没有过多的透露，但是Digitimes去年的研究报告分析了台积电、三星、Intel及IBM四家厂商在相同命名的半导体制程工艺节点上的晶体管密度问题，并对比了各家在10nm、7nm、5nm、3nm及2nm的晶体管密度情况。
     在工厂方面，英特尔曾强调将斥资800亿欧元在欧洲设厂，英特尔德国负责人Christin Eisenschmid受访时透露，将在欧洲生产2nm或推进更小的芯片。英特尔将2nm作为扩大欧洲生产能力的重要关键，以避免未来在先进技术竞争中落后。
   总的来说，在3nm节点，台积电、三星和英特尔谁会是最后的赢家可能只有交给时间来判定，但从目前情势来看，台积电或略胜一筹。
   
   3nm已经到了摩尔定律的物理极限，往后又该如何发展？这已经成为全球科研人员亟待寻求的解法。目前，研究人员大多试图在晶体管技术、材料方面寻求破解之法。
   上述三星在3nm制程中使用的GAA晶体管就是3nm后很好的选择，GAA设计通道的四个面周围有栅极，可减少漏电压并改善对通道的控制，这是缩小工艺节点时的关键。据报道，台积电在2nm工艺上也将采用GAA晶体管。
   纳米线是直径在纳米量级的纳米结构。纳米线技术的基本吸引力之一是它们表现出强大的电学特性，包括由于其有效的一维结构而产生的高电子迁移率。
   最近，来自 HZDR 的研究人员宣布，他们已经通过实验证明了长期以来关于张力下纳米线的理论预测。在实验中，研究人员制造了由 GaAs 核心和砷化铟铝壳组成的纳米线。最后，结果表明，研究人员确实可以通过对纳米线施加拉伸应变来提高纳米线的电子迁移率。测量到未应变纳米线和块状 GaAs 的相对迁移率增加约为 30%。研究人员认为，他们可以在具有更大晶格失配的材料中实现更显着的增加。
   最近，英特尔一项关于“堆叠叉片式晶体管（stacked forksheet transistors）”的技术专利引起了人们的注意。
   英特尔表示，新的晶体管设计最终可以实现3D和垂直堆叠的CMOS架构，与目前最先进的三栅极晶体管相比，该架构允许增加晶体管的数量。在专利里，英特尔描述了纳米带晶体管和锗薄膜的使用，后者将充当电介质隔离墙，在每个垂直堆叠的晶体管层中重复，最终取决于有多少个晶体管被相互堆叠在一起。
      据了解，英特尔并不是第一家引用这种制造方法的公司，比利时研究小组Imec在2019年就曾提出这个方法，根据 Imec 的第一个标准单元模拟结果，当应用于 2nm 技术节点时，与传统的纳米片方法相比，该技术可以显着提高晶体管密度。
   垂直传输场效应晶体管（VTFET）由IBM和三星共同公布，旨在取代当前用于当今一些最先进芯片的FinFET技术。新技术将垂直堆叠晶体管，允许电流在晶体管堆叠中上下流动，而不是目前大多数芯片上使用的将晶体管平放在硅表面上，然后电流从一侧流向另一侧。
   据 IBM 和三星称，这种设计有两个优点。首先，它将允许绕过许多性能限制，将摩尔定律扩展到 1 纳米阈值之外。同时还可以影响它们之间的接触点，以提高电流并节约能源。他们表示，该设计可能会使性能翻倍，或者减少85%的能源消耗。
   其实，对于3nm以后先进制程如何演进，晶体管制造只是解决方案的一部分，芯片设计也至关重要，需要片上互连、组装和封装等对器件和系统性能的影响降至最低。
      点击文末【阅读原文】，可查看本文原文链接！ 
        晶圆 集成电路 设备  汽车 芯片 存储 台积电 AI 封装 
       原文链接！ 

8. 国产芯片“黑马”：突破6nm芯片斩获全球3项第一

   
      去年5月份一颗手机芯片的问世让一直在芯片行业默默深耕许多年的紫光展锐走进了大家的视野。 这是全球首颗6nm EUV 5G芯片 ，过去的一年多时间里，几乎全球的芯片厂商都在为了这一目标不懈努力着，“6nm”、“EUV”、“5G”每一个词汇都代表着世界范围内领先的技术水平，然而紫光展锐默默地把它带到了这个世界，没有过多的造势也没有过多的宣传。甚至芯片问世之后也只在国内外媒体的帮助下轰动了一阵子，不久后紫光展锐又恢复了往日的默不作声，继续闷头干着自己的事业。紫光展锐就像班级里的第二名，比大多数人都努力，比大多数人都优秀，只是每次考试成绩一公布就成了第一名的背景板，然而这种一次凭借着自己的努力拿了第一。
      事实上，它的好成绩还不止于此，儿童智能手表、低速物联网领域以及功能机市场，这些都是它的满分科目。在儿童智能手表市场拿下60%的市场份额，勇夺全球第一，其他“同学”还没反应过来，市场就已经被占领；低速物联网领域，狂砍一半份额，依旧是全球第一，让对手大惊失色；功能机市场包揽76.29%的市场份额，不仅全球第一，还几乎没给其他“同学”留下太多的机会。
      这样的紫光展锐本应该站在聚光灯下，接受所有人的夸奖。 可惜“班里”有个常年第一——华为海思 。于是乎不管紫光展锐多努力，在天赋型选手面前，紫光展锐还是免不了沦落为背景板的命运。由于常年紧随华为，屡屡屈居第二，最后还落了个“小华为”的称号，纵使心中万般不甘，也只能是无可奈何。
           紫光展锐并没有让大家失望，以令人咋舌的发展速度迅速成长。芯片开始进入5G时代以后，紫光展锐就展现出了它不可阻挡的势头，全球芯片领域能够完成5G芯片设计的芯片商本就屈指可数，海思又深陷封锁，这让紫光展锐以新的“代表队”身份，进入了5G芯片市场的斗争之中。在技术层面，紫光展锐并没有输给前辈华为， 在5G技术领域紫光展锐屡屡斩获先机，这让其他芯片巨头不再敢轻视这匹横空出世的黑马。 
      机会始终留给有准备的人，紫光展锐的成功逆袭与其在芯片领域的潜心研究和默默付出有着很大的关系。事实上，4G时代紫光展锐与同行的差距非常大，无论是性能还是知名度，紫光展锐与其他芯片巨头相比都有着巨大的差距，这也迫使紫光展锐不得不放弃与其他芯片巨头们争夺高端手机芯片市场，从而转向征战中低端市场，以及其他智能设备芯片市场，没想到这一决策反而让紫光展锐得到了迅速发展的机会。
      除了手机市场之外，紫光展锐还将商业版图拓展到了儿童智能手表、智能家电、 游戏 主机、pod机等领域，近乎于贪婪的版图拓展，让紫光展锐迅速成为了全国第一的芯片厂商，这一次紫光展锐很难再保持低调。
       据调查今年紫光展锐的芯片出口量跻身全球前五与其他芯片厂相比，紫光的增长同比超600倍。 这与它与海思想同的“以客户为中心”的态度有关，值得一提的是紫光曾经也濒临破产华为前半导体首席战略官加入进来后改变了其发展策略，开始学习华为吸纳人才、以客户为中心的理念，仅数年时间，紫光展锐不仅追赶上了同行，甚至在许多技术领域还实现了反超。今年一众搭载紫光芯片的手机、平板等电子产品销量都很不错。可见紫光展锐在科研方面所投入的资本和精力都是常人所无法想象的。
      我们可以看出，在紫光展锐的商业版图中并没有向其他芯片产商一样，只看中高端市场而忽视低端和中端市场的发展。相反，紫光展锐在竞争不是特别激烈的终端和低端市场不断拓展自己的版图。它的崛起让我们看到了国内芯片行业的韧性，也让我们看到了中国芯片突破困境重回世界巅峰的希望，相信在不久的将来中国能够实现芯片独立，不在受他人的威胁。