英特爾希望臺積電利用3nm制造工藝,為其生產(chǎn)CPU和GPU的零部件
從14nm/16nm時代開始,臺積電就開始嶄露頭角,相信大家還記得當(dāng)年的蘋果A9事件,蘋果將A9訂單分別交給三星和臺積電代工生產(chǎn),盡管臺積電采用的是16納米工藝,但是生產(chǎn)的A9芯片表現(xiàn)比三星的14納米工藝還要好,至此以后臺積電一直都是獨(dú)家獲得蘋果訂單,也一舉讓臺積電穩(wěn)坐市場頭把交椅。也就是從那個時候開始,在芯片生產(chǎn)工藝的技術(shù)上,臺積電正式走上歷史舞臺的主角,尤其是在進(jìn)入10納米工藝之后,世界上最先進(jìn)的芯片制造工藝,都是由臺積電首發(fā),無論是電氣性能、良率還是產(chǎn)能,臺積電幾乎沒有對手。如今芯片的制造工藝已經(jīng)發(fā)展到3納米,目前來看,臺積電也有點(diǎn)吃力了,因?yàn)槿绻凑找酝墓に嚢l(fā)展規(guī)律,今年的蘋果A系列芯片,就應(yīng)該用上3納米,但是今年的蘋果A16芯片,依然采用的是5納米家族工藝,也就是4納米工藝,即5納米的改進(jìn)版本。
而且根據(jù)近日媒體的報道稱,三星的4納米良率都不到35%,而臺積電的3納米工藝良率也剛剛達(dá)到70%,要知道如果良率達(dá)不到90%,那么很難產(chǎn)生很好的效益,因?yàn)槌杀緯芨?,畢竟像蘋果這種財(cái)力的客戶是不多的,所以臺積電也修改了3納米藍(lán)圖,推出了多個版本。不過根據(jù)最新的消息稱,臺積電的3納米工藝又迎來了壞消息,這是臺積電不想看到的。相信大家能夠了解,為了研發(fā)3納米工藝,臺積電投入了大量研發(fā)資金,通過3納米晶圓的價格就能看出端倪,據(jù)悉3納米工藝的晶圓,其單片價格約為3萬美元,而5納米工藝的晶圓,單片價格約為1.7萬美元,由此可見,3納米工藝的價格,幾乎是5納米工藝的兩倍。所以對于臺積電來說,迫切需要獲得更多的3納米工藝的客戶,但是現(xiàn)在來看,可能很難。
根據(jù)媒體報道稱,包括蘋果在內(nèi),還有高通、聯(lián)發(fā)科、英偉達(dá)等重量級客戶,都開始紛紛下單5納米工藝,導(dǎo)致臺積電不得不將3納米工藝的產(chǎn)線,降級來生產(chǎn)5納米工藝的芯片。毫無疑問,這樣的話,無疑說明臺積電的5納米產(chǎn)線產(chǎn)能不足,但是3納米產(chǎn)線卻利用不足。這是臺積電所不想看到的,要知道這相當(dāng)于變相的每個晶圓讓臺積電損失了約1.3萬美元,不過這也讓我們看到,臺積電也把美看透了。
要知道臺積電在美建設(shè)的工廠就是5納米工藝,臺積電寧可選擇讓3納米產(chǎn)線降級使用,也沒有推進(jìn)其在美的5納米工藝工廠進(jìn)度,而且前段時間還宣布,推遲該工廠的設(shè)備進(jìn)場時間到2023年的2月或3月。事實(shí)上這座工廠在2021年4月就已經(jīng)開始動工,如果按照以往臺積電的建廠速度,到2023年的3月,就應(yīng)該可以達(dá)到量產(chǎn)交貨的水平。
當(dāng)前芯片已經(jīng)來到了先進(jìn)制程時代,鑒于能采用先進(jìn)制程的代工廠只有臺積電和三星兩家,而需要先進(jìn)制程工藝的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)卻有英特爾、蘋果、高通、AMD、英偉達(dá)等數(shù)家,實(shí)打?qū)嵦幱凇吧嗳馍佟钡木置妗π酒髽I(yè)來說,芯片工藝的比拼其實(shí)就是產(chǎn)品性能的比拼,為了不輸給對手,芯片企業(yè)不得不開始上演一場“產(chǎn)能爭奪戰(zhàn)”。
從已經(jīng)量產(chǎn)的5nm來看,業(yè)界傳聞英偉達(dá)上個季度向臺積電支付了 16.4 億美元以保留其在 5nm中的份額,另外 17.9 億美元將在 2022 年第一季度支付。據(jù)悉,英偉達(dá)將花費(fèi)近 100 億美元來確保其為 RTX 4080、4090 及其 40 系列提供 5nm 的芯片供應(yīng)。
對于一個量產(chǎn)近2年,可以稱得上是穩(wěn)定良率的制程,英偉達(dá)都要斥百億美元的巨資確保產(chǎn)能,可想而知,面對一個全新的制程,廠商的競爭只會更激烈,這決定著誰會是全球首款3納米芯片。
英特爾的3nm還遙遙無期,但技術(shù)競爭并不會給英特爾喘息時間,此前由于英特爾無法按時生產(chǎn)7nm,導(dǎo)致AMD在CPU技術(shù)上領(lǐng)先,為了重返霸主寶座,英特爾必須爭3nm。也正是因?yàn)檫@個原因,英特爾成為了臺積電3nm 產(chǎn)能的競爭者之一,與蘋果分庭抗禮。
去年有消息稱,英特爾擠掉蘋果成為臺積電3nm工藝首批客戶,主要生產(chǎn)其下一代處理器和圖形產(chǎn)品。當(dāng)時的供應(yīng)鏈指出,英特爾下給臺積電的產(chǎn)品包括一顆圖形處理器及三個服務(wù)器處理器,首批數(shù)量約4000片,預(yù)計(jì)2022年5月正式產(chǎn)出交貨,7月放量生產(chǎn)。
據(jù)業(yè)界報道,為了爭搶產(chǎn)能,去年12月,英特爾CEO基爾辛格曾乘坐私人專機(jī)訪臺,希望爭取到未來2~3年更多臺積電先進(jìn)工藝產(chǎn)能,涵蓋制程包括7nm及優(yōu)化后的6nm、5nm及優(yōu)化后的4nm、以及3nm等。當(dāng)時傳言指出,對于3nm工藝,英特爾提出希望能與蘋果一樣,臺積電能夠?yàn)橛⑻貭柦ㄔ煲粭l3nm產(chǎn)能特供專線。
一個月后,也就是2022年1月,就有消息傳出臺積電計(jì)劃在其中國臺灣北部的新生產(chǎn)基地專門開辟新產(chǎn)線為英特爾生產(chǎn)3納米芯片,該生產(chǎn)基地位于新竹市寶山區(qū)。該消息人士稱,英特爾希望臺積電利用3nm制造工藝,為其生產(chǎn)CPU和GPU的零部件。
從上述來看,英特爾在爭3nm產(chǎn)能中是打了一場漂亮的仗。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,芯片的制程工藝也在不斷的提升著,目前5納米已經(jīng)推出兩年,工藝十分成熟了,并且明年臺積電和三星還將實(shí)現(xiàn)3納米芯片的量產(chǎn),相對來說大陸的芯片制程技術(shù)就比較的落后了,目前只能實(shí)現(xiàn)14納米的量產(chǎn)。
據(jù)了解,雖然臺積電和三星在之前都傳出過會推遲量產(chǎn)的消息,但對此類消息臺積電和三星方面都進(jìn)行了辟謠,量產(chǎn)時間會按照之前的預(yù)定時間維持不變,其中三星方面將在明年上半年進(jìn)行量產(chǎn)。
而臺積電將會在明年下半年進(jìn)行量產(chǎn),其中臺積電的首批產(chǎn)能都將供應(yīng)給蘋果,為其代工生產(chǎn)A16芯片。而三星的首批產(chǎn)能供應(yīng)給誰還沒得到確認(rèn),但大概率不會是高通,因?yàn)楦咄ǖ南乱淮炫炋幚砥黩旪?98已經(jīng)確認(rèn)將由三星使用4納米工藝為其進(jìn)行代工。
這也就意味著,明年的蘋果A16芯片可能將會是首個采用3納米制程工藝生產(chǎn)制造的高端處理器。這或?qū)⑹沟锰O果成為3納米工藝的最大受益者。對于蘋果來說A16芯片在設(shè)計(jì)上原本就要比A-15芯片高上不少,再通過3納米工藝的加持,整體上相較于5納米的A15會更加的強(qiáng)勁,性能也能得到充分的釋放。
畢竟在對待芯片上,蘋果可不像高通那樣不思進(jìn)取,進(jìn)行擠牙膏式升級就算了,在功率的控制上還不行,直接導(dǎo)致整體的使用體現(xiàn)還沒上一代的產(chǎn)品強(qiáng),升級了個寂寞,把國內(nèi)的一眾廠家們坑慘了。
據(jù)Digitimes報道,臺積電正處于3nm生產(chǎn)的軌道上。該報道中稱,“臺積電已在其位于中國臺灣南部的Fab18工廠啟動了使用N3(即3納米工藝技術(shù))制造的芯片的試生產(chǎn),并將在2022年第四季度前將該工藝投入量產(chǎn)?!?
目前,蘋果M1芯片使用臺積電的5nm處理器。它預(yù)計(jì),臺積電3納米處理器將率先使用在蘋果下一代M芯片上。
如果按照這一時間表,蘋果預(yù)計(jì)會在2023年初的時候,發(fā)布使用3nm芯片的產(chǎn)品,最可能的就是Mac電腦。至于蘋果移動端產(chǎn)品,iPhone 和數(shù)字系列的iPad還是使用A系列處理器,屆時可能在2023年秋季發(fā)布使用使用3納米工藝處理器的iPhone手機(jī)。