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[导读]从14nm/16nm时代开始,台积电就开始崭露头角,相信大家还记得当年的苹果A9事件,苹果将A9订单分别交给三星和台积电代工生产,尽管台积电采用的是16纳米工艺,但是生产的A9芯片表现比三星的14纳米工艺还要好

从14nm/16nm时代开始,台积电就开始崭露头角,相信大家还记得当年的苹果A9事件,苹果将A9订单分别交给三星和台积电代工生产,尽管台积电采用的是16纳米工艺,但是生产的A9芯片表现比三星的14纳米工艺还要好,至此以后台积电一直都是独家获得苹果订单,也一举让台积电稳坐市场头把交椅。也就是从那个时候开始,在芯片生产工艺的技术上,台积电正式走上历史舞台的主角,尤其是在进入10纳米工艺之后,世界上最先进的芯片制造工艺,都是由台积电首发,无论是电气性能、良率还是产能,台积电几乎没有对手。如今芯片的制造工艺已经发展到3纳米,目前来看,台积电也有点吃力了,因为如果按照以往的工艺发展规律,今年的苹果A系列芯片,就应该用上3纳米,但是今年的苹果A16芯片,依然采用的是5纳米家族工艺,也就是4纳米工艺,即5纳米的改进版本。

而且根据近日媒体的报道称,三星的4纳米良率都不到35%,而台积电的3纳米工艺良率也刚刚达到70%,要知道如果良率达不到90%,那么很难产生很好的效益,因为成本会很高,毕竟像苹果这种财力的客户是不多的,所以台积电也修改了3纳米蓝图,推出了多个版本。不过根据最新的消息称,台积电的3纳米工艺又迎来了坏消息,这是台积电不想看到的。相信大家能够了解,为了研发3纳米工艺,台积电投入了大量研发资金,通过3纳米晶圆的价格就能看出端倪,据悉3纳米工艺的晶圆,其单片价格约为3万美元,而5纳米工艺的晶圆,单片价格约为1.7万美元,由此可见,3纳米工艺的价格,几乎是5纳米工艺的两倍。所以对于台积电来说,迫切需要获得更多的3纳米工艺的客户,但是现在来看,可能很难。

根据媒体报道称,包括苹果在内,还有高通、联发科、英伟达等重量级客户,都开始纷纷下单5纳米工艺,导致台积电不得不将3纳米工艺的产线,降级来生产5纳米工艺的芯片。毫无疑问,这样的话,无疑说明台积电的5纳米产线产能不足,但是3纳米产线却利用不足。这是台积电所不想看到的,要知道这相当于变相的每个晶圆让台积电损失了约1.3万美元,不过这也让我们看到,台积电也把美看透了。

要知道台积电在美建设的工厂就是5纳米工艺,台积电宁可选择让3纳米产线降级使用,也没有推进其在美的5纳米工艺工厂进度,而且前段时间还宣布,推迟该工厂的设备进场时间到2023年的2月或3月。事实上这座工厂在2021年4月就已经开始动工,如果按照以往台积电的建厂速度,到2023年的3月,就应该可以达到量产交货的水平。

当前芯片已经来到了先进制程时代,鉴于能采用先进制程的代工厂只有台积电和三星两家,而需要先进制程工艺的芯片设计企业却有英特尔、苹果、高通、AMD、英伟达等数家,实打实处于“僧多肉少”的局面。对芯片企业来说,芯片工艺的比拼其实就是产品性能的比拼,为了不输给对手,芯片企业不得不开始上演一场“产能争夺战”。

从已经量产的5nm来看,业界传闻英伟达上个季度向台积电支付了 16.4 亿美元以保留其在 5nm中的份额,另外 17.9 亿美元将在 2022 年第一季度支付。据悉,英伟达将花费近 100 亿美元来确保其为 RTX 4080、4090 及其 40 系列提供 5nm 的芯片供应。

对于一个量产近2年,可以称得上是稳定良率的制程,英伟达都要斥百亿美元的巨资确保产能,可想而知,面对一个全新的制程,厂商的竞争只会更激烈,这决定着谁会是全球首款3纳米芯片。

英特尔的3nm还遥遥无期,但技术竞争并不会给英特尔喘息时间,此前由于英特尔无法按时生产7nm,导致AMD在CPU技术上领先,为了重返霸主宝座,英特尔必须争3nm。也正是因为这个原因,英特尔成为了台积电3nm 产能的竞争者之一,与苹果分庭抗礼。

去年有消息称,英特尔挤掉苹果成为台积电3nm工艺首批客户,主要生产其下一代处理器和图形产品。当时的供应链指出,英特尔下给台积电的产品包括一颗图形处理器及三个服务器处理器,首批数量约4000片,预计2022年5月正式产出交货,7月放量生产。

据业界报道,为了争抢产能,去年12月,英特尔CEO基尔辛格曾乘坐私人专机访台,希望争取到未来2~3年更多台积电先进工艺产能,涵盖制程包括7nm及优化后的6nm、5nm及优化后的4nm、以及3nm等。当时传言指出,对于3nm工艺,英特尔提出希望能与苹果一样,台积电能够为英特尔建造一条3nm产能特供专线。

一个月后,也就是2022年1月,就有消息传出台积电计划在其中国台湾北部的新生产基地专门开辟新产线为英特尔生产3纳米芯片,该生产基地位于新竹市宝山区。该消息人士称,英特尔希望台积电利用3nm制造工艺,为其生产CPU和GPU的零部件。

从上述来看,英特尔在争3nm产能中是打了一场漂亮的仗。

随着技术的不断进步,芯片的制程工艺也在不断的提升着,目前5纳米已经推出两年,工艺十分成熟了,并且明年台积电和三星还将实现3纳米芯片的量产,相对来说大陆的芯片制程技术就比较的落后了,目前只能实现14纳米的量产。

据了解,虽然台积电和三星在之前都传出过会推迟量产的消息,但对此类消息台积电和三星方面都进行了辟谣,量产时间会按照之前的预定时间维持不变,其中三星方面将在明年上半年进行量产。

而台积电将会在明年下半年进行量产,其中台积电的首批产能都将供应给苹果,为其代工生产A16芯片。而三星的首批产能供应给谁还没得到确认,但大概率不会是高通,因为高通的下一代旗舰处理器骁龙898已经确认将由三星使用4纳米工艺为其进行代工。

这也就意味着,明年的苹果A16芯片可能将会是首个采用3纳米制程工艺生产制造的高端处理器。这或将使得苹果成为3纳米工艺的最大受益者。对于苹果来说A16芯片在设计上原本就要比A-15芯片高上不少,再通过3纳米工艺的加持,整体上相较于5纳米的A15会更加的强劲,性能也能得到充分的释放。

毕竟在对待芯片上,苹果可不像高通那样不思进取,进行挤牙膏式升级就算了,在功率的控制上还不行,直接导致整体的使用体现还没上一代的产品强,升级了个寂寞,把国内的一众厂家们坑惨了。

据Digitimes报道,台积电正处于3nm生产的轨道上。该报道中称,“台积电已在其位于中国台湾南部的Fab18工厂启动了使用N3(即3纳米工艺技术)制造的芯片的试生产,并将在2022年第四季度前将该工艺投入量产。”

目前,苹果M1芯片使用台积电的5nm处理器。它预计,台积电3纳米处理器将率先使用在苹果下一代M芯片上。

如果按照这一时间表,苹果预计会在2023年初的时候,发布使用3nm芯片的产品,最可能的就是Mac电脑。至于苹果移动端产品,iPhone 和数字系列的iPad还是使用A系列处理器,届时可能在2023年秋季发布使用使用3纳米工艺处理器的iPhone手机。

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