先进制程竞赛打得火热! 据韩媒报导,三星6月30日宣布以GAA(环绕式闸极结构)架构量产3纳米制程,超车台积电的意味鲜明。 单就半导体先进制程三雄近期揭露的技术时程来看,三星在这场战局似乎已有迎头赶上之姿,不过,事实真是如此吗? 究竟,业内是如何看待这场战局? 未来又有什么观察重点呢?
三星采用GAA架构的3纳米制程正式量产,而台积电(N3)、英特尔(Intel 3)采用FinFET(鳍式场效电晶体)架构的3纳米预计在今年下半年、2023年进入量产,紧接着分别在2025年、2024年进入GAA制程。 依各公司的技术蓝图,三星等于是放话自家的技术已经领先,而英特尔则是目标在埃米世代(Angstrom Era)超车台积电。 不过。 业界普遍认为,这恐怕是宣示的意味大于实际表现。
事实上,英特尔引领半导体产业数十年,业界以它马首是瞻,过去MOSFET (金属氧化物半导体)转往FinFET也是由英特尔率先在22纳米采用,之后全球主要晶圆厂就以此互相较劲,一路延续到5纳米。 不过,近年英特尔制程进度落后,这市场不再只是老大说的算,身为美国半导体门面担当的英特尔当然不能服输,加上现正值转新架构的关键时点,势必得力挽狂澜。
对三星而言,自从台积电成为苹果多款产品的独家供应商后,三星在晶圆代工的市占率上节节败退,所以一定要抄捷径、抢快致胜,因此在3纳米制程选择了GAA架构,与台积电沿用FinFET的策略大不同。 不过,初期量产的规模应该不大,由于用在自家产品上,良率自然不会太差,但之后要帮客户代工就难说了,公司虽未透露客户名单,业界推估,目前有意愿导入的大概只有高通及几家初创公司。
后续先进制程竞争有什么观察重点呢? 分析师表示,不管是7纳米、6纳米、5纳米、4奈米,这些都还是基于在FinFET的架构,本质上差异并不大,要有更飞越性的效能提升,就要进入新架构,也就是GAA。 其实,GAA比FinFET还早10年出现,只是要量产的难度非常高,未来谁能成功量产GAA,并同时兼顾产能及良率,就会胜出。
分析师指出,尽管三星、英特尔可以将GAA架构优先导入自家产品,比较好实现量产 ,不过,要比大量生产不同客户、不同的产品,台积电绝对是遥遥领先。 现在看起来台积电2纳米GAA进入量产较对手宣示的时间来得较晚,但这势必是经过深思熟虑,要有一定把握度后,再端上大菜给客户。
对芯片商来说,关心的不仅仅只有效能上的提升,另外包括良率、量能、交期都很重要,才能确保稳定供应、让产品准时上市,这些也都是台积电的强项。 这也是为何台积电很有信心,在2纳米进入量产后,仍将会是最成熟、领先的技术,可以支撑客户成长。
此外,近期三星副会长李在镕与英特尔执行长季辛格会面讨论合作,部分人士揣测是否将压制台积电。 不过,分析师认为,三星、英特尔在晶圆代工的合作可能性不高,且两家公司都有大国的自尊,为了自身利益,一定各有盘算。 反观台积电向来秉持「everybody's foundry(大家的代工厂)」,不与客户竞争,更可取得客户的信任。
整体来看,分析师认为,综合供应链管理、技术能力、良率、商业模式、营运管理能力等项指标,台积电都具备极大优势,因此面对对手的步步进逼,虽要谨慎迎战,但对于维持技术领先应都在掌握之中。 相较之下,地缘政治风险则是不可控的因素,尤其大国都在砸银弹扶植本土半导体产业,台积电到海外设厂也需要一定的补贴,未来如何顾好成本、适应新的文化,将会是最大的挑战。