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台积电与三星大战即将开打

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上周台积电宣布2020年的资本开支是150到160亿美元,其中80%将投向先进产能扩增,包括7nm、5nm及3nm。这次说法会上台积电没有公布3nm工艺的情况,因为他们4月份会有专门的发布会,会公开3nm工艺的详情。

台积电的3nm工艺技术最终选择什么路线,对半导体行业来说很重要,因为目前能够深入到3nm节点的就剩下台积电和三星了,其中三星去年就抢先宣布了3nm工艺,明确会放弃FinFET晶体管,转向GAA环绕栅极晶体管技术。

具体来说,三星的3nm工艺分为3GAE、3GAP,后者的性能更好,不过首发的是第一代GAA晶体管工艺3GAE。根据官方说法,基于全新的GAA晶体管结构,三星通过使用纳米片设备制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET,多桥-通道场效应管),该技术可以显著增强晶体管性能,主要取代FinFET晶体管技术。

此外,MBCFET技术还能兼容现有的FinFET制造工艺的技术及设备,从而加速工艺开发及生产。

在2019年的日本SFF会议上,三星还公布了3nm工艺的具体指标,与现在的7nm工艺相比,3nm工艺可将核心面积减少45%,功耗降低50%,性能提升35%。

三星计划在2030年前投资1160亿美元打造半导体王国,由于在7nm、5nm节点上都要落后于台积电,所以三星押注3nm节点,希望在这个节点上超越台积电成为第一大晶圆代工厂,因此三星对3GAE工艺寄予厚望,最快会在2021年就要量产。

至于台积电,在3nm节点他们也大举投资,去年宣布斥资195亿美元建设3nm工厂,2020年会正式开工,不过技术细节一直没有透露,尤其是台积电是否会像是三星那样选择GAA晶体管或是会继续改进FinFET晶体管,这两种技术路线会影响未来很多高端芯片的选择。

三星想超车台积电?台高官回应回:无法比

南韩拼在3纳米超车台积电,对此,台湾科技负责人陈良基认为,南韩产业策略无法与台湾比,他说,南科是全世界上最领先的半导体聚落,且台积电5纳米已经量产,台湾半导体产业生态系称世界第一,而南韩单打独斗的发展策略无法比拟。

南韩政府提供大量资源,扶植三星电子发展晶圆代工产业,拼在3奈米就要超车台积电,陈良基分析,产业发展方面,南韩与台湾差异甚大,台湾的优势是靠打群架的方式成长,而南韩则是集中大企业集团,目前看起来,以产业的扩散力、能量而言,台湾走的比较稳健。

陈良基指出,台湾整体策略与南韩不一样,成效在科学园区更明显,南科现在是「全世界最领先的半导体聚落」,且台积电的5奈米今年已经量产,全世界没有人赶得上;此外,不论是3纳米、5纳米,绝不是单一一家半导体公司可以做得到,台湾靠的是整个产业生态系的成长。

陈良基说,台湾在半导体分工的封装测试也是世界第一,未来封测在半导体产业的角色只会越来越吃重,透过强力封装,将来异质整合与先进制程都具有同样重要性,而这样的产业生态系统,是南韩无法比的。

陈良基强调,半导体确实是台湾的「镇岛之宝」,科技部已经构思半导体人才与技术的战略,但各项跨部会事宜仍须等行政院协调核定;主要内容将建置多个「半导体创新研究中心」,设定不同优势型态,透过平台加强半导体人才培训,让群聚效应放大,充足人才供应链。

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