芯片的发展越来越迅速，三星本周将展示下一代3纳米芯片技术

芯片的发展越来越迅速，先进制程芯片量产的速度也是越来越快，从28纳米，就这么几年的时间，如今已经成功挺进到4纳米。这意味着什么?意味着芯片先进制程已经即将就要接触到摩尔定律的极限了。

芯片的发展越来越迅速，先进制程芯片量产的速度也是越来越快，从28纳米，就这么几年的时间，如今已经成功挺进到4纳米。这意味着什么?意味着芯片先进制程已经即将就要接触到摩尔定律的极限了。

根据韩国媒体报道，三星今年准备在韩国平泽市开工建设3纳米晶圆厂，目前预计可能会在6月份还7月份动工，并且还准备一并将相应的设备落实到位。在3纳米芯片的制程工艺上，三星大有破釜沉舟的样子。

我国的台积电也确实有向3纳米芯片进军，但是，目前台积电使用的可是比较传统的FinFET工艺。而三星偏不，三星这次准备用什么呢?准备使用新工艺，准备成为第一个吃螃蟹的人。这个新工艺就是GAA晶体管工艺。

据报道，三星本周将向美国总统拜登展示其下一代3纳米芯片技术，这种3纳米GAA工艺有望很快开始量产。美国总统拜登将在本周向访问三星平泽园区。

三星可能旨在说服拜登，让美国公司向其3纳米GAA工艺下订单。据报道，美国总统拜登将抵达首尔进行为期三天的访问，据韩联社报道，这次访问将包括参观三星的平泽工厂，该工厂也是世界上最大的芯片代工工厂，位于首尔以南约70公里处。除拜登外，据说三星副董事长李在镕也将陪同他参观，以展示下一代大规模生产过程。

成为拜登韩国访问首站的三星平泽工厂，是世界上最大的半导体工厂群。整个平泽园区面积298万平方米，相当于400个足球场大小。其中平泽2号半导体工厂总建筑面积12.89万平方米，相当于16个足球场大小。

而三星正在建设的平泽3号工厂，占地70万平方米，是2号工厂的 1.7 倍，建成后将成为全球单体最大的晶圆厂，单单这间工厂的投资额在240-400亿美元。

据韩联社报道，在访问三星平泽工厂期间，三星副会长李在镕亲自率队陪同。三星电子将会向拜登展示其尖端的半导体制造技术——商用环绕式栅极(Gate-All-Around，GAA)技术。

此技术号称可在5纳米节点提供超越现有FinFET工艺的晶体管密度，而FinFET是台积电在3纳米工艺上采用的技术。三星公司此前预计，基于GAA技术下设计的新一代3纳米半导体将在未来几个月后大规模量产。

此外，以GAA技术为基础，三星还将开发出第二代GAA技术，即3GAP(Gate-All-Around Plus)，预计于2023年开始量产。

代工能力之争

据三星电子的一位相关人员表示，“三星向拜登展示3nm芯片的举动，意在强调其代工能力可以超过台积电(TSMC)”。

台积电是中国台湾地区的一家全球知名半导体芯片制造商，业内称之全球芯片“代工之王”。作为全球第二大芯片代工厂的三星与台积电一直处于激烈竞争中，双方都希望能通过率先将3纳米芯片推向大众市场，从而战胜对手。

据三星此前介绍，与现阶段市场上使用的5纳米芯片制程相比，GAA技术允许芯片的尺寸缩小35%，同时性能提高30%、能耗降低50%。

三星还补充道，其2纳米的制程节点尚处于开发的早期阶段，计划将于2025年大规模生产。

行业跟踪机构TrendForce的数据显示，去年第四季度，台积电占据了全球代工市场的52.1%，三星以18.3%紧随其后。

几个月来，据报道，三星将开始大规模生产其3纳米Gate-All-Around(GAA)技术，超过其4纳米节点，该节点用于大规模生产高通的骁龙8代。 三星将向拜登展示一款3纳米的芯片，以强调其代工能力超过台湾的台积电。

与三星的5纳米工艺相比，3纳米GAA的优势是巨大的，该公司表示，它可以使尺寸减少多达35%，同时提供30%的性能和50%的功率节省。这种3纳米GAA工艺很可能是为了对付台积电的3纳米节点，长期以来，这家台湾制造商一直是全球代工市场上的主导厂商。

根据TrendForce提出的统计数据，台积电在2021年第四季度占据了全球代工市场的52.1%，而排在第二位的三星在同一时期仅有18.3%的市场份额，严重落后。此前的一份报告提到，这家韩国制造商在其3纳米GAA工艺上陷入困境，因为据说良品率比其4纳米技术更差。

如果三星无法提高这些良率，同时也无法证明其3纳米GAA工艺可以与台积电的3纳米晶圆相媲美，它可能无法获得高通等公司的订单。预计三星将很快让其先进的芯片技术大规模投产，因此我们将看到它在与台积电的竞争中的表现。

台积电没想到，张忠谋最担心的情况还是发生了!在芯片制造领域台积电一直以来都凭借着先进的技术工艺，遥遥领先于同行，但台积电没想到的是，全球首个3纳米芯片竟然会出自他家之手，并且还采用了3GAE工艺技术，三星的这一工艺的出世，或将打破台积电的优势。

据外媒Tom‘s hardware机构消息显示，三星有望在本季度(未来几周)开始制造并量产全新的3GAE工艺芯片，这也意味着三星或将成为全球首个采用晶体管的半导体芯片企业。

三星还表示，3GAE工艺技术生产的芯片将有效降低50%的功耗，同时提升30%的性能，晶体管的密度也提高了80%，不过这些参数听听就行，3GAE工艺生产的芯片实力究竟如何让，最终还是消费者和数据说了算。

让台积电更加郁闷的是，由台积电4纳米工艺生产的天玑9000芯片也被指出发热量大、功耗过高的问题，因为目前台积电采用了FinFET架构，这类型的架构在制造高制程工艺时，本身就要面临较多的问题，比如之前提到的发热亮大，功耗高问题，这也是因为FinFET晶体管架构的影响，因为，随着芯片面积的缩小，芯片内部的沟道长度也随之变窄，使得栅极对沟道的控制力变差。然而三星则采用了GAA结构，三星在这一方面也存在足够的优势。

此外，还有业内人士认为，GAA结构晶体管工艺，有望使得芯片尺寸在原有的基础上，再次降低25%，目前，台积电还长时间停留在FinFET结构上，除此之外，台积电为了应对FinFET结构的劣势，也只能退而求次。

三星周四表示，它有望在本季度(即未来几周)开始使用其3GAE(早期3nm级栅极全能)制造工艺进行大批量生产。这一宣布不仅标志着业界首个3纳米级的制造技术开始量产，而且也是第一个使用栅极全包围场效应晶体管(GAAFET)的节点。

三星大约在三年前正式推出其3GAE和3GAP节点。当该公司描述其使用3GAE技术生产的256Mb GAAFET SRAM芯片时，三星表示，该工艺将使性能提高30%，功耗降低50%，晶体管密度提高80%。不过，对三星来说，性能和功耗的实际组合将如何发挥，还有待观察。

「这是世界上首次大规模生产的GAA3纳米工艺，将以此提高技术领先地位。」三星在一份声明中写道。