三星制造3nm和2nm芯片的“路线图”: 2022年推出首批3nm芯片

三星电子是先进半导体技术的全球领导者。美国时间10月7日，在一年一度的三星论坛上，三星代工业务总裁兼负责人Siyoung Choi博士谈到了三星芯片生产的未来规划，以及全球短缺对其代工厂业务的影响。他透露了三星制造3nm和2nm芯片的“路线图”。

在三星路线图上，14nm、10nm、7nm、3nm都是全新工艺节点，其他则是升级改善型，包括11/8/6/5/4nm等等。

全球目前量产的 最先进工艺是 5nm ，台积电明年就要量产 3nm 工艺，不过 3nm 节点他们依然选择 FinFET 晶体管技术，三星则选择了 GAA 技术，日前三星也成功流片了 3nm GAA 芯片，迈出了关键一步。

在 3nm 节点，三星比较激进，直接选择了下一代工艺技术—— GAA 环绕栅极晶体管，通过使用纳米片设备制造出了 MBCFET ( Multi-Bridge-Channel FET ，多桥 - 通道场效应管)，该技术可以显著增强晶体管性能，主要取代 FinFET 晶体管技术。

三星计划在2025年开始量产采用2nm工艺的芯片。当前，大多数旗舰智能手机由基于5nm工艺构建的SoC提供支持。这家芯片制造商预计将在2022年上半年开始为客户生产首批基于3nm的芯片。由于采用了3nm全环栅 (GAA) 技术，这些新芯片的性能应该会提高30%，并且功耗会减半。而该芯片比5nm芯片占用的空间最多减少35%。

3nm芯片将在三星位于韩国平泽的工厂生产——目前正在扩建以支持更高的产能。还计划在美国开设一家代工厂，但有关其位置的细节很少。同时，第二代3nm芯片预计将于2023年开始生产。此外，三星还透露，2nm工艺的芯片处于开发初期。这些将使用GAA和多桥通道FET技术，该技术也在开发中。

10月8日报道，在本周刚刚举行的第五届三星晶圆代工年度论坛(Samsung Foundry Forum 2021)上，三星电子总裁兼代工业务负责人Siyoung Choi公布了有关3/2nm GAA晶体管量产计划、三星RF射频平台和其在美建厂的情况。

Siyoung Choi宣布，三星首批3nm芯片将于2022年上半年开始生产，而2nm工艺节点将于2025年进入量产。在本次活动上，三星电子还首次推出了17nm FinFET专业工艺技术，该工艺比28nm工艺性能提升了39%，功率效率提高了49%。以下是芯东西对Siyoung Choi完整演讲的编译、整理。

本文福利：三星宣布其基于GAA 技术的3nm 制程成已成功流片，这是半导体革命一个新的里程碑事件。推荐精品报告《三星GAA新技术成功流片延续摩尔定律及全球半导体行业高景气》。可在公众号聊天栏回复关键词【芯东西184】获取。

在晶圆代工论坛上，Siyoung Choi谈道：“我们将提高整体产能并引领最先进的技术，同时进一步扩大硅片规模并通过应用继续技术创新。”

他提到自2017年以来，三星电子的制程工艺每年都有所升级，而三星电子代工业务将加强节点制程多样化、新晶圆厂产能扩张和提升代工服务等领域。

三星电子表示，其8nm射频平台将通过支持毫米波应用，扩大在5G半导体市场的占有率。

此外，该公司还在推进14nm制程，以支持3.3V或闪存型的嵌入式MRAM，以提高写入速度和密度，目标应用是微控制器单元、物联网设备和可穿戴设备等。

TrendForce的数据显示，三星是仅次于台积电的全球第二大芯片代工企业，至6月底其市场份额为17.3%。

台积电此前也已透露，3nm工艺将于明年下半年量产。换言之，三星3nm芯片计划与台积电计划的时间节点也不谋而合。只不过，台积电尚未公布其2nm芯片的量产路线图。但有推测认为，台积电的2nm工艺有望在2024年量产。

目前来看，三星今年最新的代工市场份额还没达到15%，远低于台积电近六成的份额，两者并不在一个竞争实力和级别上。

不过，新动态凸显三星追赶台积电技术与市场的野心。若三星先于台积电对更先进的工艺技术商业化，或会抢走一批优质客户，甚至吸引苹果、高通、谷歌等国际头部客户。

另外，三星希望在十年内加大投资，重砸千亿美元，以成为头部的半导体代工企业。而台积电或许也感到了压力，未来3年也承诺将向代工业务加大投资，以巩固其市场地位。

虽然在7nm节点上落后了台积电，但三星表态他们的3nm工艺已经完成了性能验证，将于2020年大规模量产。是的，目前智能手机中芯片的主要代工都是在台积电上，因为目前台积电在7nm工艺上比较成熟。也是因为7nm成为了主流。所以高通最新的处理器855也是7nm的。

三星早前也有荣光时刻，比如在之前的32nm、14nm及10nm节点率先量产，获得了市场不错的口碑。但是智能手机市场就是如此的残酷，不管之前的14nm及10nm节点如何，只要最新的7nm没有跟上，就会选择其他公司。

而三星之外显然就是台积电了，在全球晶圆代工市场上台积电一家独大，占据全球晶圆代工市场大约60%的份额，在7nm工艺节点几乎垄断了目前所有芯片代工订单。比如华为、高通、苹果都是采用了7nm的制程，三星显然需要好好加油才行。