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三星|台积电5nm技高一筹 三星不服：疯狂投入想要逆袭( 三 )


据悉 ， N4P基本上就是2022年苹果新一代iPhone所搭载A16芯片所用制程 。供应链业者透露 ，  A16芯片将有架构上大幅更动 ， 采用N4P制程可以透过Chiplet封装(Chiplet) ， 再增加芯片的晶体管集积度（Density）、降低成本 ， 更可以提高运算效能及有效降低功耗 。
MacRumors也披露 ， iPhone 14的A16芯片将采用4nm制程 ， 较前两代iPhone搭载A14、A15的5nm芯片 ， 尺寸更小 ， 效能提高且更省电 。
3nm方面 ， 台积电仍然采用FinFET架构 ， 其技术研发已经完成 ， 台积电近期已开始进行3nm测试芯片在Fab 18B厂正式下线投片的初期先导生产 。
台积电在日前法人说明会中指出 ， 3nm制程2021年进行试产 ， 并预计在2022年下半年进入量产 ， 2023年第一季将会看到明显营收贡献 。台积电3nm预计2022年第四季开始扩大投片规模 ， 同时进入产能拉升阶段 ， 进度符合预期 ， 届时台积电将成为业界首家大规模量产3nm的半导体厂 ， 以及拥有最大极紫外光（EUV）先进逻辑制程产能的半导体厂 。
5G手机芯片及HPC运算芯片会是台积电3nm量产第一年的主要投片产品 。业界预期 ， 苹果及英特尔将会是3nm量产初期两大客户 ， 后续包括AMD、高通、联发科、博通、迈威尔等都会在2023年开始采用3nm生产新一代芯片 。
台积电的3nm虽然强大 ， 但三星也在紧追不放 ， 且其代工业务一直都有成本优势 ， 而3nm制程的成本更加高昂 ， 这方面三星可能会有更多的操作空间 。
面对高昂的成本 ， 以及三星的进攻 ， 台积电也在想办法提升竞争力 ， 特别是要在降低成本方面多花心思 。为此 ， 该公司推出了EUV持续改善计划（CIP） ， 在维持摩尔定律进程上 ， 希望减少先进制程EUV光罩使用道数 ， 从而降低成本 。
ASML今年下半年推出的EUV光刻机NXE：3600D价格高达1.4～1.5亿美元 ， 每小时吞吐量达160片12吋晶圆 ， 基于5nm制程的4nm进行改良 ， EUV光罩层大约在14层之内 ， 3nm制程将达25层 ， 导致成本暴增 ， 不是所有的客户都愿意采用 。
透过CIP ， 台积电有望降至20层 ， 虽然芯片尺寸将略为增加 ， 但是有助于降低生产成本与晶圆代工报价 ， 让客户更有意愿导入3nm制程 。
除了制程工艺 ， 台积电在封装方面也在不断更新内容 。8月 ， 在 HotChips33 年度会议期间 ， 该公司介绍了其最先进的封装技术路线图 ， 并且展示了为下一代Chiplet架构和内存设计做好准备的最新一代 CoWoS 解决方案 。
据悉 ， 台积电最新的第5代CoWoS封装技术 ， 有望将晶体管数量增加至第3代封装解决方案的20倍 。新封装将增加 3 倍的中介层面积、8 个 HBM2e 堆栈（容量高达 128 GB）、全新的硅通孔（TSV）解决方案、厚 CU 互连、以及新的 TIM（Lid 封装）方案 。
之后 ， 台积电将升级到第6代CoWoS 封装工艺 ， 其特点是能够集成更多的Chiplet和 DRAM 内存 ， 预计可在同一封装内容纳多达8组HBM3内存和2组Chiplet 。
台积电还将以 Metal Tim 的形式 ， 提供最新的 SoC 散热解决方案 。与初代 Gel Tim 方案相比 ， Metal Tim 有望将封装热阻降低到前者的 0.15 倍 。
结语
三星与台积电的竞争已经持续多年 ， 在全球性芯片短缺 ， 以及产业变革的当下 ， 这两大晶圆代工厂之间的市场争夺战会不会更“好看”呢？值得期待 。

三星|台积电5nm技高一筹 三星不服：疯狂投入想要逆袭
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