Manufacturing Technology

三星宣布3nm芯片量产，开始“超车”台积电

6月30日，三星电子正式宣布，基于3nm芯片全环绕栅极（Gate-All-Around，简称 GAA）制程工艺节点的芯片已经开始于韩国华城工厂初步生产。这也意味着，三星抢先台积电成为全球首家实现3nm芯片量产的公司，以先发优势率先拿下3nm芯片市场。

三星电子Foundry业务部总经理崔时荣表示：“一直以来，三星电子不断将新一代工艺技术应用于生产制造中。例如：三星的第一个High－K Metal Gate （HKMG） 工艺、FinFET 以及 EUV 等。三星希望通过率先采用3nm工艺的‘多桥－通道场效应晶体管’，将继续保持半导体行业前沿地位。同时，三星将继续在竞争性技术开发方面积极创新，并建立有助于加速实现技术成熟的流程。”

相较于三星5nm工艺而言，采用GAA晶体管的3nm工艺，在性能上提高了23%，功耗降低了45%，芯片面积减少16%。除了应用于高性能、低功耗计算领域，三星电子还计划将3nm工艺扩展至移动处理器领域。

抢占3nm先发优势，或已有客户导入

超越台积电、成为全球代工市场龙头，是三星一直以来的目标。在先进制程的演进过程中，台积电始终领先三星一步，抢占更多市场资源。

为了赶超台积电，三星不断加大资本支出，2021年三星芯片业务资本支出超过360亿美元，超越台积电同年度的投资规模。而在先进制程的研发方面，三星的战略布局也略显激进。

早在2019年，三星便将3nm芯片工艺节点纳入其半导体路线图中，并计划于2021年提供首批样品，2022年正式量产。而在去年7月，在2021年国产IP与定制芯片生产大会上，三星电子公开了下一代芯片代工制程规划，即3nm制程将于2023年投产。

对此，三星回应称，三星3nm芯片工艺节点将分为3GAE和3GAP两个版本，前者将于2022年如期量产，后者将于2023年大规模量产。

今年早些时候，三星被曝出“良率造假”，正深入调查资金流向及产量报告等问题，重点关注5nm至3nm良率。受此影响，三星晶圆代工的主要客户正在流失，高通、英伟达等客户纷纷转单台积电。

在7nm与5nm节点上的落后，让三星对3nm芯片工艺制程寄予厚望。此次，三星率先宣布3nm生产计划，一定程度上抢占了3nm芯片市场先发优势，这也是三星超越台积电的一次重大押注。

在2nm芯片工艺制程方面，台积电与三星也你争我赶，不肯落后一步。6月中旬，据台积电披露，到2024年，台积电将导入ASML高数值孔径极紫外光刻机，用于生产GAAFET架构的2nm芯片，预计2025年开始量产。而Business Korea报告显示，三星也将于2025年大规模生产基于GAA的2nm芯片。

在3nm芯片工艺制程上，三星以先发优势暂且领先台积电。显然，三星本次的官宣也将为其提振市场信心，弥补此前因良率问题造成的客户信任危机。然而，三星真正实现超越台积电，还要看其3nm芯片实际的良率、性能及功耗水平。