TSMC|?台积电3nm晶体管密度将提高15% 苹果A16预计2021下半年量产

2020-07-18

两年前，台积电量产了7nm工艺，今年将量产5nm工艺，这让台积电在晶圆代工领域保持着领先地位。现在3nm工艺也在按计划进行。根据台积电的规划， 3nm风险试产预计将于今年进行，量产计划于2021年下半年开始。
台积电还透露了3nm工艺的更多细节。与今年的5nm工艺相比， 3nm工艺的晶体管密度提高了15% ，性能提高了10-15% ，能源效率也提高了20-25% 。

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此前的报道称，台积电将在3nm节点放弃FinFET晶体管工艺，转向GAA环绕栅晶体管。不过，根据近日台湾经济日报报道，台积电在2nm研发上取得重大突破，目前已找到路径，将切入全环栅场效应晶体管GAA 。这意味着，台积电在3nm节点将继续使用FinFET工艺。
GAA概念的提出要比FinEFT早10年左右，不过GAA相当于FinEFT的改进版。至于为何没有在3nm就转向GAA？
【TSMC|?台积电3nm晶体管密度将提高15% 苹果A16预计2021下半年量产】台积电曾表示， 3nm沿用FinEFT技术，主要是考量客户在导入5nm制程的设计也能用在3nm制程中，无需面临需要重新设计产品的问题，台积电可以保持自身的成本竞争力，获得更多的客户订单。
据报道，台积电将如期为苹果代工基于3nm工艺的A16芯片，预计并将于2022年上市。
不过，台积电转向GAA比竞争对手三星更晚。三星在3nm工艺节点遇到障碍时就选择从FinFET工艺转入到GAA 。

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当下，更值得关注的是开始量产的5nm工艺。苹果今年将发布的iPhone12系列新品将搭载的A14处理器无疑是采用台积电的5nm工艺。此前有消息称，台积电5nm的产能除了苹果还有华为下单，也就是海思新一代旗舰麒麟9系列处理器，不过由于禁令，台积电已经明确表示会从9月14日起断供华为。
有观点认为虽然不能为华为代工5nm芯片，但苹果自研的Arm架构Mac处理器将利用5nm产能。面向苹果电脑的Arm处理器的出货量是一个逐步增加的过程，很难一开始就有较大的需求，毕竟苹果Mac电脑从英特尔处理器全面转向自研Arm处理器也需要两年时间，台积电的5nm产能能否充分利用暂时不好判断。
还有一个不明确的就是高通的处理器。有消息称，台积电针对高通的首款5nm芯片将是骁龙 875 SoC ，该处理器已经开始量产。据说SoC的架构在1 + 3 + 4组合的内核方面取得了突破，其中单核将是Arm的Supercore Cortex X1 ，比A77性能提升了30％。

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不过， MyFixGuide报告给出了截然不同的观点。该报告指出，高通的下一代旗舰SoC ，将于明年第一季度发布的骁龙875G ，基于5nm工艺，现在看来是三星在制造它，而非台积电。报告还同时预计，可能会与骁龙875G集成在一起的骁龙X60调制解调器也将使用三星相同的5nm工艺制造。
骁龙X60是高通今年2月份发布的最新一代5G调制解调器，是全球首个宣布使用5nm工艺的处理器。高通并未透露5nm芯片的合作的代工厂，只是称会根据规划找合适的代工合作伙伴来做。
先进制程竞争的背后，更是各大芯片公司之间的竞争。

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