愛伊米

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

終於,在2022年上半年的最後一天,三星宣佈3nm晶片量產,成為全球第一家量產3nm晶片的廠商,實現了三星的第一個小目標——領先臺積電,兌現了自己的承諾。

同時三星也表示,3nm晶片相比於自己的5nm晶片,效能提升了23%,功耗降低了45%,芯片面積縮小了16%。

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

不得不說,這些數值也表現非常棒,特別是功耗降低45%,讓下游的客戶心動不已。畢竟當晶片進入到5nm之後,功耗大增,已經讓廠商們頭痛不已了。

特別是高通,自從晶片進入5nm之後,由於功耗太大,發熱量也上升,於是驍龍888、驍龍8Gen1都獲得了“火龍稱號”。

如果3nm能夠降低45%功耗,想必高通是最興奮的廠商之一,因為“馴龍”有戲,“火龍”有救了啊。

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

那麼問題來了,為何三星的3nm工藝,能降低45%的功耗?原因在於三星採用了GAAFET電晶體技術,而之前從14-4nm,採用的是FinFET電晶體技術。

對於一顆晶片而言,功耗分為兩個部分,一個部分是動態功耗,一部分是靜態功耗(又稱漏電功耗)。

動態功耗是指晶片進行計算時,本身的功耗。而靜態功耗,則是晶片加上電之後,電流透過電晶體時,洩露的功耗。

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

別小看靜態功耗,靜態功耗才是大頭,佔一顆晶片總功耗的60%以上,晶圓廠一直就在與靜態功耗(漏電功耗)對作,比如英特爾,一直就在講自己的漏電功功降低了。臺積電之前有個“臺漏電”的稱號,也是講這一塊控制得不佳。

而使用GAAFET電晶體技術時,由於技術更先進,相比於FinFET技術,加到電晶體上的電壓(閾值電壓)變小了。大家回憶下初中物理知識,功率=電流X電壓。

當電壓變小時,是不是功耗就變小了?由於GAAFET相比FinFET的閾值電壓要低30-50%,所以靜態功耗理論上也就變小30-50%。

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

再加上3nm工藝更精細,在動態功耗上也會有降低,以及GAAFET電晶體技術,本身漏電情況也會稍好一點,所以最終實現了45%的功耗降低。

而三星還表示第二代 3 奈米 GAA 製造工藝也正在研發中第二代工藝將使晶片功耗降低達 50%,效能提高 30%,面積減少 35%。

可以說,三星的3nm工藝,比依然採用FinFET工藝的臺積電3nm,真的是更有優勢的。

擁抱中國廠商,三星量產3nm晶片,功耗降低45%,臺積電壓力大

考慮到當前臺積電已經綁定了蘋果、AMD等廠商,三星為了搶臺積電的市場,這次是擁抱中國廠商了,據媒體報道稱,上海磐矽半導體將成為最初的客戶之一,另外還有更多的中國企業,可能會率先與三星合作3nm。

不知道接下來臺積電如何應對,基於FinFET技術,本來就落後一些,現在時間又落後一些,臺積電已經處於劣勢了。

就看三星3nm的率良高不高了,如果良率高,表現好,這一把說不定真有翻身機會,就像當年三星在FinFET技術上,率先實現14nm一樣。