臺積電、三星兩家晶圓代工廠的市場份額，就占據(jù)了全球半導體市場的70%左右

提到臺積電，相信大家都不陌生，作為全球頂尖的晶圓代工機構。僅臺積電、三星兩家晶圓代工廠的市場份額，就占據(jù)了全球半導體市場的70%左右。

尤其是在7nm、5nm等采用先進制程工藝的芯片產品中，兩家企業(yè)幾乎拿下了該市場全部的市場份額。而伴隨著外界的規(guī)則發(fā)生改變，臺積電、三星等芯片公司無法實現(xiàn)自由出貨，芯片代工業(yè)務的拓展也就自然而然的受到了影響。

前不久，三星對外宣布了，首批3nm制程量產晶圓完成量產即將向外界交付的消息。這也首次令三星在先進代工領域搶先臺積電一步，成為全球首家具備3nm制程晶圓量產能力的芯片公司。

據(jù)外媒報道，臺積電于日前公布了新工廠的建設計劃，其中，還涵蓋了3nm、2nm等先進制程工藝晶圓廠的選址。

事關3nm芯片工廠，臺積電傳來新消息

據(jù)了解，在新工廠的建設上，臺積電依然首選了臺灣省作為新工廠的選址。并計劃投入600億美元，以新建5座芯片工廠的計劃，來滿足全球芯片設計公司對于其芯片代工業(yè)務的需求。對此，也有外媒分析表示，臺積電繼續(xù)選擇在臺灣設立新工廠其實是無奈之舉。

而應對外界環(huán)境所發(fā)生的變化，臺積電也加快了自身在芯片代工市場的布局。繼去年宣布赴美、赴日設立代工廠之后，臺積電也傳來了芯片工廠建設的新消息。

“全球缺芯”的問題讓半導體產業(yè)在這幾年來被密切關注，隨著科技的發(fā)展，市場對芯片的需求猛烈增加，市場的供不應求導致了“全球缺芯”的危機。其中影響最深的還是智能汽車造車產業(yè)，由于芯片緊缺，很多知名的汽車廠商都面臨減產或停產的危機。

在全球芯片緊缺的大環(huán)境下，我國自然也無法避免，但這時候，老美不斷修改“芯片規(guī)則”，導致我國芯片供應問題更為嚴峻。

我國半導體產業(yè)本來就起步較晚，在“芯片規(guī)則”的限制下進入一段時間的停滯期。

我國加大研發(fā)力度，力求實現(xiàn)芯片自主

為了突破當前半導體產業(yè)面臨的困境，我國定下了到2025年實現(xiàn)芯片自給率達到70%的目標。我國企業(yè)和科研機構聯(lián)合高校都在積極攻克，力求突破技術難關，共同構建出一條完整的具有高度自主性的半導體產業(yè)鏈。

趕在2022年上半年最后一天，三星“壓哨”實現(xiàn)了自己對3nm量產時間的承諾。

今天(6月30日)上午，三星電子發(fā)布公告，稱該公司已開始量產基于GAA晶體管(Gate-All-Around FET，全環(huán)繞柵極)結構的3nm芯片。

這也意味著三星搶先臺積電，正式成為全球第一家實現(xiàn)3nm制程量產的廠商。

不過，二者在全球晶圓代工市場的份額仍差距懸殊，臺積電占比過半且是三星的3倍還多。而且，三星的良率問題一直飽受質疑，就連韓媒也認為客戶會優(yōu)先考慮臺積電，顯示出三星3nm的實際表現(xiàn)仍有待觀察。

目前，全球有意愿且有條件發(fā)展3nm芯片制造的廠商僅剩臺積電、三星、英特爾三家，因為他們在購買極紫外光刻機時并不像中國大陸公司一樣受到限制。按臺積電披露的計劃，該公司的3nm制程將在2022年下半年量產。而英特爾7nm制程改名后的Intel 4也計劃在2022年下半年量產。

眼下，先進制程的大用戶——消費電子行業(yè)表現(xiàn)低迷，三星過去兩年的主要客戶高通也并沒有對三星3nm的量產積極表態(tài)，反而是韓媒曝出三星3nm的首個客戶，是中國加密貨幣挖礦用芯片設計公司。

三星代工業(yè)務和半導體研發(fā)中心的員工舉起三根手指作為3nm的象征，慶祝該公司首次生產采用GAA架構的3nm制程芯片

韓媒稱首個客戶來自中國

根據(jù)三星公布的數(shù)據(jù)，與5nm制程相比，3nm制程可以降低45%的功耗、提升23%的性能和縮小16%的芯片面積。而三星之前曾透露，其5nm相較7nm制程，性能提升10%，功耗降低20%。

可見，三星3nm制程在參數(shù)上的進步比上一代要大。而且，三星同時透露，第二代3nm制程將有進一步的優(yōu)化，將降低50%的功耗，提升30%的性能，縮小35%的面積。

值得關注的是，三星在量產3nm制程時首次采用全環(huán)繞柵極(GAA)晶體管結構，而量產5nm制程時采用的則是鰭式場效應晶體管(FinFET)結構。

三星透露，該公司選擇多橋通道FET(MBCFET)技術來制造首批GAA晶體管芯片，該技術可以打破FinFET的性能限制，通過降低電源電壓水平來提高能源效率，同時通過增加驅動電流的能力來提高性能。

雖然說現(xiàn)在5nm芯片制程技術并非臺積電一家，但是臺積電的技術和工藝還是領先，所以在產能和良率上都非常高。

這也是為什么選擇一直有，但是蘋果、三星、小米、華為、OPPO這些廠商都還是選擇臺積電的主要原因。

可想而知，對于先進制程的渴望和保持技術領先的動力，再也沒有任何一個品牌可以做到臺積電這樣的渴望了。

在過去的兩年時間里，臺積電投資了不下于1000億的巨額資金用于產能擴大和先進制程的研發(fā)。

就在近日，關于3nm芯片的進展得到進一步披露：時間、性能、訂單、自主權，信息量可以說非常大了。

第一個問題，關于產品方面。

接下來，臺積電主推的是4nm工藝制程的產品，然后2022年實現(xiàn)3nm芯片的量產;2024年實現(xiàn)2nm芯片的量產。

不過，4nm工藝此前對媒體釋放的消息并不是很大，可能更多意義上還是過度產品的定位。

第二個問題，產品性能提升方面。

根據(jù)臺積電南京公司總經理羅鎮(zhèn)球的說法，基本上每一代芯片的性能都會有不低于10%的提升幅度。從7nm到5nm再到3nm的這個過程，將會持續(xù)證明這一結論。

簡單來講，性能提升10%以上，功耗降低20%以上，這就是先進制程工藝帶給產品最直接的提升。具體到3nm芯片上，保守估計將會比5nm產品性能提升11%，功耗降低25-30%。

第三個問題，訂單和客戶方面。

目前已經確定的合作客戶有兩個巨頭：蘋果和英特爾。

蘋果按照計劃會在2023年發(fā)布首批采用3nm制程工藝芯片的產品，比如在 M3 芯片的 Mac 系列和采用 A17 芯片的 iPhone 15 機型。不過，現(xiàn)在的A15芯片對于高通驍龍的領先優(yōu)勢是很明顯的，所以在這個方面蘋果并不是非常急迫。

然后是英特爾，可能會有些人說英特爾不是和臺積電有競爭關系么。實際上，對于大企業(yè)來講利益才是第一位的，競爭歸競爭，合作是合作。屆時，英特爾的3nm芯片訂單都將會交給臺積電代工生產，因為這有利于發(fā)揮雙方優(yōu)勢、降低和節(jié)約成本。

第四個問題，核心自主權問題

根據(jù)臺積電相關人士的發(fā)言，3nm制程的芯片與加強版5nm工藝、4nm工藝和N4X工藝有著本質上的區(qū)別;在技術上的突破也是很大的。

簡單來講，蘋果屆時采用的M3芯片將會具備四個芯片 Die，而當下的M1芯片僅有一個芯片Die。M1芯片是8核心設計，M1 Pro則是10核心設計，而未來的M3芯片則是40核設計。