2nm芯片正式官宣了，所有關(guān)鍵功能都是使用EUV光刻機(jī)進(jìn)行刻蝕
芯片制造企業(yè)中，臺(tái)積電的技術(shù)最為先進(jìn)，根據(jù)臺(tái)積電發(fā)布的消息可知，其計(jì)劃今年下半年量產(chǎn)3nm芯片，2023年量產(chǎn)N4X工藝的芯片，2024年量產(chǎn)2nm芯片。由于全球缺芯，再加上臺(tái)積電芯片制造技術(shù)先進(jìn)，其近年來的可以說是高速增長(zhǎng)。在這樣的情況下，英特爾也宣布進(jìn)入晶圓代工領(lǐng)域內(nèi)，并表示將會(huì)在2025年前量產(chǎn)20A工藝的芯片。
要知道，英特爾目前還不能自主量產(chǎn)7nm制程的芯片，卻要在3年后量產(chǎn)20A工藝的芯片，這著實(shí)讓外界吃了一驚。然而，就在近日，英特爾方面再次官宣2nm芯片，并表示將會(huì)在2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，有望趕在臺(tái)積電前面量產(chǎn)2nm芯片，目的就是重回芯片制造領(lǐng)域內(nèi)的巔峰。據(jù)了解，英特爾為了快速發(fā)展芯片制造技術(shù)，其已經(jīng)與IBM合作，后者在之前已經(jīng)發(fā)布了全球首個(gè)2nm芯片制造技術(shù)。
由于IBM自身不生產(chǎn)制造芯片，很大可能會(huì)交給英特爾。另外，英特爾為了提升芯片制造技術(shù)等，ASML的光刻機(jī)的優(yōu)先供貨，并獲得升級(jí)版的EUV光刻機(jī)，其NA值為0.55，也是全球首臺(tái)交付的升級(jí)版EUV光刻機(jī)。最主要的是，英特爾還宣布200億美元投資建廠，預(yù)計(jì)將會(huì)投資1000億美元。英特爾再次官宣2nm芯片后，就有外媒表示，臺(tái)積電的做法沒錯(cuò)。
首先，臺(tái)積電以預(yù)付款的形式接收了英特爾的芯片訂單。由于英特爾不能自主量產(chǎn)7nm等制程的芯片，而AMD的7nm芯片已經(jīng)大量上市，并成為臺(tái)積電7nm工藝的最大客戶。為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)，英特爾已經(jīng)宣布將部分芯片訂單交給臺(tái)積電代工生產(chǎn)。
消息稱，臺(tái)積電已經(jīng)接受了英特爾3nm以及6nm等芯片訂單，甚至將3nm芯片首批產(chǎn)能的一半給了英特爾，并為英特爾建設(shè)的3nm芯片生產(chǎn)專線。但臺(tái)積電接收英特爾芯片訂單采用的是預(yù)收款的形式，其它廠商的訂單都是先生產(chǎn)后交錢，英特爾的芯片訂單是先付款，后生產(chǎn)。
臺(tái)積電這么做一方面是因?yàn)橛⑻貭栃酒唵尾幌肱抨?duì)等待，另外一方面的是臺(tái)積電也明白英特爾的訂單不會(huì)長(zhǎng)久，防范著英特爾。其次，臺(tái)積電美國(guó)工廠投產(chǎn)時(shí)間或延遲。據(jù)悉，臺(tái)積電在美建設(shè)5nm芯片生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)在2024年投產(chǎn)。
在芯片制造企業(yè)中，技術(shù)最先進(jìn)的廠商就是臺(tái)積電和三星，兩者都能夠量產(chǎn)7nm以下制程的芯片，但臺(tái)積電的良品率和產(chǎn)能更高一些。
數(shù)據(jù)顯示，在先進(jìn)制程芯片方面，臺(tái)積電和三星基本是平分秋色，都有兩個(gè)客戶訂單。
例如，臺(tái)積電5nm工藝有蘋果，三星則有高通;4nm芯片上，臺(tái)積電有聯(lián)發(fā)科，三星仍是高通。
但沒有想到的是，由于三星4nm芯片的良品率低，已經(jīng)導(dǎo)致高通不滿意，消息稱，高通已經(jīng)將部分4nm芯片訂單交給了臺(tái)積電代工生產(chǎn)。
另外，臺(tái)積電也傳來了新消息，已經(jīng)獲得了大量新的芯片訂單，情況是這樣的。
都知道，蘋果芯片訂單都是臺(tái)積電代工生產(chǎn)制造的，蘋果自研的5G射頻芯片訂單也將交給臺(tái)積電代工，全部都是采用6nm工藝。
最關(guān)鍵的是，臺(tái)積電獲得了大量的4nm、3nm以及2nm芯片訂單。
據(jù)悉，高通已經(jīng)將大量4nm芯片訂單轉(zhuǎn)移到臺(tái)積電，即便是3nm芯片，其也全部給了臺(tái)積電，而蘋果和英特爾的3nm芯片訂單也基本上都落到臺(tái)積電手中。
即便是2nm芯片訂單，甚至可以預(yù)期到 2025 年的 2nm 訂單都已經(jīng)有排期。
由于臺(tái)積電獲得了大量5nm以下制程的芯片訂單，其預(yù)計(jì)年?duì)I收復(fù)合增長(zhǎng)率為10%到15%，結(jié)果也修正為15%到20%之間。
4nm、3nm、2nm都來了，超2000億美元也不好使
據(jù)悉，大量的5nm以下制程的芯片訂單流向臺(tái)積電，主要就是因?yàn)榕_(tái)積電良品率高，產(chǎn)能大，畢竟，臺(tái)積電拿下了全球63%以上的EUV晶圓。
早在2014年，雖然IBM就將Microelectronics部門出售給GlobalFoundries，宣告退出芯片制造賽道。但事實(shí)上，藍(lán)色巨人并沒有放棄先進(jìn)芯片制程工藝芯片的研發(fā)。通過與AMD、三星以及GlobalFoundries等企業(yè)合作，IBM接連在多個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)，率先推出測(cè)試芯片。
11月23日，IBM更新了一條名為《YYDS!IBM發(fā)布全球首個(gè)2nm芯片》的視頻。在視頻中，IBM對(duì)2nm技術(shù)進(jìn)行全面介紹，并展示了全球首個(gè)2nm芯片。
據(jù)悉，借助2nm工藝幫助，IBM成功將500億個(gè)晶圓體容納在了指甲大小的芯片上。平均換算下來，這顆芯片的最小單元甚至要比人類DNA單鏈還要小。
2nm芯片亮相，對(duì)于整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都有非常重要的意義。雖然短期內(nèi)，2nm工藝芯片無法規(guī)模量產(chǎn)，但通過展示2nm工藝芯片在標(biāo)準(zhǔn)300毫米硅晶圓上蝕刻真實(shí)芯片的過程，證明了摩爾定律的延續(xù)性。
另外，IBM在視頻中，還提前介紹了2nm芯片所具有的諸多特性，以及生產(chǎn)細(xì)節(jié)，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)都將有不小的幫助。
據(jù)悉，IBM的這顆2nm芯片，所有關(guān)鍵功能都是使用EUV光刻機(jī)進(jìn)行刻蝕。
雖然EUV光刻機(jī)早在生產(chǎn)7nm工藝芯片時(shí)，就被芯片生產(chǎn)商引入到了產(chǎn)線上。但要知道，生產(chǎn)7nm芯片時(shí)，EUV光刻機(jī)只是應(yīng)用在芯片生產(chǎn)的中間和后端環(huán)節(jié)，使用并不廣泛。
這一差異，意味著2nm工藝對(duì)EUV光刻機(jī)擁有更高的依賴性。芯片生產(chǎn)商想要在2nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)搶占先機(jī)，EUV光刻機(jī)將成為關(guān)鍵。
當(dāng)然，由于在更多環(huán)節(jié)使用了EUV光刻機(jī)，因此2nm芯片也會(huì)獲得更高的生產(chǎn)效率。按照IBM的說法，制造2nm芯片的步驟要比制造7nm芯片少很多，對(duì)于晶圓廠商而言，這是一個(gè)非常好的消息。
因?yàn)樵诖吮尘跋?，晶圓廠可以更快的進(jìn)行出貨，而且晶圓生產(chǎn)成本也會(huì)降低。未來，采用更高工藝打造的芯片，可能價(jià)格不僅不會(huì)漲，甚至還會(huì)下降。
值得一提的是，想要成功打造出2nm工藝芯片，芯片制造商也必須升級(jí)新技術(shù)。
首先是將FinFET技術(shù)更換為GAA技術(shù)。事實(shí)上，三星在3nm節(jié)點(diǎn)就會(huì)采用該技術(shù)打造芯片，而臺(tái)積電則會(huì)在2nm節(jié)點(diǎn)用其淘汰FinFET技術(shù)。除此之外，IBM的2nm芯片還首次使用了底部電介質(zhì)隔離方案，這一設(shè)計(jì)可以有效減少電流泄露的問題，緩解芯片功耗壓力。
根據(jù)IBM官方給出數(shù)據(jù)，相比7nm芯片，2nm芯片性能大概提升45%，能耗則是減少75%。若是采用2nm工藝打造手機(jī)芯片，手機(jī)續(xù)航時(shí)間可以增長(zhǎng)至之前的四倍。未來，手機(jī)用戶只需四天充一次電即可。
雖然IBM具有超前的2納米制程工藝技術(shù)，對(duì)于在全球代工領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位臺(tái)積電、三星等廠家來說威脅性不大，但是卻展現(xiàn)出了老美在半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)的實(shí)力。勿以善小而不為，勿以惡小而為之，決不能因?yàn)楝F(xiàn)今老美在半導(dǎo)體代工技術(shù)領(lǐng)域不強(qiáng)就小看它，國(guó)內(nèi)的廠家要保持追趕者的姿態(tài)，不斷向老美的半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)起沖擊。
猝不及防!全球首款2nm芯片問世，IBM不動(dòng)聲色拋出了“王炸”
下載文檔
