據(jù)報道：AMD、英偉達、高通、聯(lián)發(fā)科、博通等會在 2023-2024 年陸續(xù)完成 3nm 芯片設(shè)計并開始量產(chǎn)

8月17日，消息稱臺積電將于今年9月開始對3納米芯片進行量產(chǎn)。這下，三星要坐不住了!雖然三星在6月30日稱自己已經(jīng)實現(xiàn)了3納米的量產(chǎn)。不過，似乎至今都沒有客戶預(yù)定的消息。而相比于三星直接硬上全新的「GAAFET」，臺積電依然采用了舊的「FinFET」技術(shù)。臺積電的策略是，通過復(fù)用之前成熟穩(wěn)定的技術(shù)，讓產(chǎn)品穩(wěn)定性更強，更好地控制成本，同時爭取更多時間實現(xiàn)對GAA晶體管架構(gòu)的優(yōu)化。

報道稱，臺積電將于今年9月開始基于N3制造工藝大規(guī)模量產(chǎn)芯片，并于明年年初向客戶交付首批產(chǎn)品。一般來說，臺積電會在3月至5月開始對新節(jié)點進行大規(guī)模量產(chǎn)。但N3節(jié)點的開發(fā)時間比平時要長，這就是為什么蘋果即將推出的iPhone芯片將使用不同的節(jié)點。

臺積電的3納米N3制程在完成技術(shù)研發(fā)及試產(chǎn)后，預(yù)計第三季度下旬開始，投片量會大幅拉升，而到第四季度，預(yù)計月投片量將達上千片水準(zhǔn)，開始進入量產(chǎn)階段。業(yè)內(nèi)人士指出，依據(jù)臺積電N3制程的試產(chǎn)情況，預(yù)計量產(chǎn)后的初期良率表現(xiàn)會比5納米的N5制程初期還好。臺積電總裁魏哲家也表示，臺積電的N3制程將具備良好良率，2023年即可實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)，并于上半年開始貢獻營收。

蘋果將是第一家采用臺積電3納米投片客戶。業(yè)界人士指出，蘋果下半年將首度采用臺積電3納米芯片，首款產(chǎn)品可能是M2 Pro處理器，而明年包括新款A(yù)17處理器，以及M3系列處理器，都會采用臺積電的3納米。

英特爾的GPU和CPU也會在明年下半年采用臺積電3納米制程實現(xiàn)量產(chǎn)，其他如FPGA等也會在明、后年之后采用。AMD雖然在先進制程的采用較英特爾落后，但以技術(shù)藍圖來看，AMD在明、后年轉(zhuǎn)進Zen 5架構(gòu)后，部份產(chǎn)品已確定會采用臺積電3納米制程。至于輝達、聯(lián)發(fā)科、高通、博通等大客戶，同樣會在2024年之后完成3納米芯片設(shè)計并開始量產(chǎn)。

相比于基于5nm的N5工藝，N3預(yù)計將提升10%至15%的性能，降低25%至30%的功耗，以及提高約1.6倍的邏輯密度。技術(shù)方面，臺積電的3nm仍然使用FinFET鰭型場效應(yīng)晶體管。

臺積電認(rèn)為，目前的FinFET工藝擁有更好的成本和能耗效率。此外，客戶在5nm制程的設(shè)計也能用在3nm制程中，無需面臨需要重新設(shè)計產(chǎn)品的問題，臺積電可以保持自身的成本競爭力，獲得更多的客戶訂單。

臺積電(中國)有限公司副總監(jiān)陳芳在2022年世界半導(dǎo)體大會上表示，N3(又稱3nm)芯片將在今年下半年量產(chǎn)，已經(jīng)對部分移動和HPC(高性能計算)領(lǐng)域的客戶交付，如果有手機的客戶當(dāng)下采用3nm芯片，明年產(chǎn)品就能問世。

臺積電3nm制程工藝在完成技術(shù)研究以及試產(chǎn)后，預(yù)計于第三季下旬投片量將會有一個大幅度的拉升，而第四季度的投片量會達到上千的水準(zhǔn)并且正式進入量產(chǎn)階段。

根據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，以目前臺積電3nm制程工藝的試產(chǎn)情況來看，預(yù)期進入9月量產(chǎn)后，初期的良品率表現(xiàn)會比此前的5nm制程初期要更好一些。臺積電總裁兼聯(lián)合行政總裁魏哲家此前也表示過，臺積電的N3制程進度符合預(yù)期，將在2022年下半年量產(chǎn)并具備良好良品率。在HPC(高性能計算機群)和智能手機相關(guān)應(yīng)用的驅(qū)動下，N3制程2023年將穩(wěn)定量產(chǎn)，并于2023年上半年開始貢獻營收。

而在3nm制程的加強版上，臺積電表示其研發(fā)成果也要優(yōu)于預(yù)期，將具有更好的效能、功耗以及良品率，能夠為智能手機以及HPC相關(guān)應(yīng)用在3nm時代提供完整的平臺支持，而N3E制程也預(yù)計在2023年下半年進入量產(chǎn)。目前已經(jīng)確認(rèn)蘋果將成為臺積電3nm工藝的首位客戶，或?qū)⒃贛2Pro上首發(fā)該工藝芯片。

同時有消息表明，原先臺積電的3nm客戶為英特爾，但由于英特人的MeteorLake核顯訂單延期，此舉大幅沖擊臺積電擴產(chǎn)計劃，造成3nm制程自今年下半年至明年首波客戶僅剩蘋果，產(chǎn)品包含M系列芯片及A17Bionic芯片。因此，臺積電已決議放緩其擴產(chǎn)進度，以確保產(chǎn)能不會因過度閑置而導(dǎo)致成本壓力。

業(yè)內(nèi)人士稱，明年下半年英特爾也將嘗試采用3nm芯片，而高通、聯(lián)發(fā)科等企業(yè)則會在明年以及后面逐漸完成3nm芯片的研發(fā)，并應(yīng)用到新款產(chǎn)品上。而三星在早先已經(jīng)全球首發(fā)了3nm制程工藝芯片，并且在韓國的華城工廠大規(guī)模開始量產(chǎn)3nm芯片，與前幾代使用的FinFET的芯片不同，三星使用了GAA晶體管架構(gòu)，能極大改善芯片的功率以及效率。

與之前的5nm相比，新一代的3nm制程工藝降低了45%的功耗，并且性能提升23%的同時減少16%的面積。三星還宣稱，第二代的3nmGAA制造工藝也尚在研發(fā)中，下一代工藝將使芯片的功耗降低50%，性能提升30%并減少35%的面積。三星電子表示，其GAA晶體管芯片將會應(yīng)用于高性能、低功耗的計算領(lǐng)域，并計劃拓展到移動處理器。

不知道在此前幾代工藝上失利的三星是否能在3nm時代找補回來，雖然已經(jīng)首發(fā)了3nm工藝，但是在整個工藝的良品率上還不足以引起臺積電的警惕。目前來看，臺積電依舊有幾率領(lǐng)跑整個3nm時代，這從高通轉(zhuǎn)投臺積電也能看出。8 月 18 日消息，據(jù)中國臺灣《工商時報》報道，臺積電 3nm(N3)制程在完成技術(shù)研發(fā)及試產(chǎn)后，預(yù)計第三季下旬投片量開始大幅拉升，第四季月投片量將達上千片水準(zhǔn)，開始進入量產(chǎn)階段。

半導(dǎo)體設(shè)備業(yè)者指出，以臺積電 N3 制程試產(chǎn)情況來看，預(yù)期 9 月進入量產(chǎn)后，初期良品率表現(xiàn)會比之前 5nm(N5)制程的初期更好。

臺積電總裁兼聯(lián)合行政總裁魏哲家此前也表示過，臺積電的 N3 制程進度符合預(yù)期，將在 2022 年下半年量產(chǎn)并具備良好良品率。在 HPC(高性能計算機群)和智能手機相關(guān)應(yīng)用的驅(qū)動下，N3 制程 2023 年將穩(wěn)定量產(chǎn)，并于 2023 年上半年開始貢獻營收。

同時，N3E(3nm 加強版)制程將作為臺積電 3nm 家族的延伸，其研發(fā)成果也優(yōu)于預(yù)期，具有更好的效能、功耗和良品率，將為智能手機和 HPC 相關(guān)應(yīng)用在 3nm 制程時代提供完整的支持平臺。N3E 制程將在 2023 年下半年進入量產(chǎn)，蘋果及英特爾會是主要的兩大客戶。

IT之家了解到，7 月底三星就宣布了已經(jīng)量產(chǎn)了 3nm 工藝，是業(yè)界首家采用全環(huán)繞柵極晶體管架構(gòu)的半導(dǎo)體企業(yè)，但有專家透露，在采用 3nm 制程工藝代工時，三星電子當(dāng)前的主要任務(wù)仍是提高良品率。

據(jù)《工商時報》報道，臺積電 3nm 仍然采用了鰭式場效晶體管(FinFET)架構(gòu)，但 N3 制程已采用創(chuàng)新的 TSMC FINFLEX 技術(shù)，將 3nm 家族技術(shù)的 PPA(效能、功耗效率以及密度)進一步提升，

同時臺積電在 2022 技術(shù)研討會上還表示，3nm 制程技術(shù)推出時，在 PPA 及晶體管技術(shù)上，都將會是業(yè)界最先進的技術(shù)，有信心將 3nm 家族成為臺積電另一個大規(guī)模且有長期需求的制程節(jié)點。

除此之外，《工商時報》此前還報道，業(yè)界人士表示，今年底蘋果將成為第一家采用臺積電 3nm 流片的客戶，首款產(chǎn)品可能是 M2 Pro 芯片(或?qū)⒂糜?Mac Pro 等新品)，而明年包括新款 iPhone 15 Pro 專用 A17 應(yīng)用芯片，以及 M2 及 M3 系列芯片，都會導(dǎo)入臺積電 3nm。

同時，英特爾明年下半年也將擴大采用 3nm 生產(chǎn)處理器內(nèi)芯片塊(tiles)，AMD、英偉達、高通、聯(lián)發(fā)科、博通等會在 2023-2024 年陸續(xù)完成 3nm 芯片設(shè)計并開始量產(chǎn)。