三星年度代工論壇干貨，首發(fā)17nm專業(yè)工藝。

芯東西10月8日報道，在本周剛剛舉行的第五屆三星晶圓代工年度論壇（Samsung Foundry Forum 2021）上，三星電子總裁兼代工業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Siyoung Choi公布了有關(guān)3/2nm GAA晶體管量產(chǎn)計劃、三星RF射頻平臺和其在美建廠的情況。 

Siyoung Choi宣布，三星首批3nm芯片將于2022年上半年開始生產(chǎn)，而2nm工藝節(jié)點(diǎn)將于2025年進(jìn)入量產(chǎn)。在本次活動上，三星電子還首次推出了17nm FinFET專業(yè)工藝技術(shù)，該工藝比28nm工藝性能提升了39%，功率效率提高了49%。以下是芯東西對Siyoung Choi完整演講的編譯、整理。 

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01.預(yù)計2022上半年3nm量產(chǎn)，性能提升30%

在晶圓代工論壇上，Siyoung Choi談道：“我們將提高整體產(chǎn)能并引領(lǐng)最先進(jìn)的技術(shù)，同時進(jìn)一步擴(kuò)大硅片規(guī)模并通過應(yīng)用繼續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。” 

他提到自2017年以來，三星電子的制程工藝每年都有所升級，而三星電子代工業(yè)務(wù)將加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)制程多樣化、新晶圓廠產(chǎn)能擴(kuò)張和提升代工服務(wù)等領(lǐng)域。 

▲三星電子代工產(chǎn)品迭代圖

Siyoung Choi宣布，2022年上半年，三星電子將開始生產(chǎn)首批3nm芯片，第二代3nm芯片預(yù)計將于2023年開始生產(chǎn)。 

三星電子的3nm GAA工藝采用了MBCFET晶體管結(jié)構(gòu)，與5nm工藝相比，其面積減少了35%，性能提高了30%且功耗降低了50%。Siyoung Choi稱，隨著工藝成熟度的提高，三星電子3nm工藝良率正在接近目前量產(chǎn)的4nm工藝水平。 

相比之下，今年6月臺積電總裁魏哲家在2021年臺積電技術(shù)論壇上宣布，其3nm芯片將按計劃于2022年下半年開始量產(chǎn)。媒體報道稱，蘋果和英特爾可能將是首批客戶。 

此外，Siyoung Choi稱，2025年三星電子將推出基于MBCFET的2nm工藝，進(jìn)入該工藝大規(guī)模生產(chǎn)的早期開發(fā)階段。 

除了3nm和2nm等先進(jìn)制程，三星電子還首次推出了17nm FinFET專業(yè)工藝技術(shù)，該工藝適用于CIS（接觸式圖像傳感器）、DDI（顯示驅(qū)動IC）、MCU（微控制器）等領(lǐng)域。 

17nm FinFET專業(yè)工藝技術(shù)結(jié)合了28nm的后端工藝和14nm的前端工藝，Siyoung Choi認(rèn)為，這一工藝能夠為客戶帶來顯著的成本優(yōu)勢，幫助客戶完成從28nm到14nm的過渡。 

▲三星電子17nm專業(yè)工藝特性

與28nm相比，三星電子的17nm FinFET專業(yè)工藝技術(shù)面積減少了43%，性能提高了39%，功率效率提高了49%。 

在5G技術(shù)的推動下，射頻（RF）技術(shù)正成為行業(yè)的關(guān)鍵，但是射頻技術(shù)并不適應(yīng)設(shè)備的幾何縮放。通過異構(gòu)集成等創(chuàng)新技術(shù)，三星電子的8nm射頻平臺將改變發(fā)展曲線，提升市場競爭力。除此之外，三星電子還正在推進(jìn)基于14nm工藝的3.3V磁性隨機(jī)存取存儲器（eMRAM），從而提升寫入速度和密度。 

▲邏輯芯片和射頻芯片性能趨勢

02.平澤將成GAA芯片生產(chǎn)基地，美國新晶圓廠地址考慮中

在晶圓代工方面，Siyoung Choi提到三星電子是第一個將EUV（極紫外）技術(shù)引入大規(guī)模生產(chǎn)的廠商，三星電子在這一領(lǐng)域的經(jīng)驗將使其能夠減少擴(kuò)充產(chǎn)能所需的時間。 

當(dāng)前，三星電子在全球共有4個晶圓制造基地。在韓國，三個晶圓廠位置較近，可以共享基礎(chǔ)設(shè)施。其中三星計劃在平澤擴(kuò)充產(chǎn)能，生產(chǎn)基于GAA結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。 

▲三星電子代工廠分布

在美國，三星除了在得克薩斯州奧斯汀外，還計劃建設(shè)新的晶圓廠。但Siyoung Choi并沒有透露更多的信息，僅告知有幾處地點(diǎn)正在考慮中，具體信息將在之后宣布。 

他談道，三星電子的代工業(yè)務(wù)重點(diǎn)是高性能計算（HPC）和人工智能（AI）、物聯(lián)網(wǎng)、汽車3個平臺。三星電子能夠為每一個產(chǎn)品提供全面的解決方案，幫助客戶更快完成發(fā)布。 

具體來說，在高性能計算和人工智能領(lǐng)域，三星電子能夠提供Large die設(shè)計方法、2.5D和3D先進(jìn)封裝技術(shù)、高性能IP等；在移動和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，三星電子能夠提供低功耗設(shè)計方法、安全互連IP和嵌入式MRAM產(chǎn)品；在汽車領(lǐng)域，其產(chǎn)品符合ISO 26262和AEC-Q100安全認(rèn)證。 

最后他分享稱，三星正在和IBM這樣的公司在人工智能、高性能計算等領(lǐng)域進(jìn)行合作，覆蓋工藝開發(fā)到高性能芯片等各個方面。 

03.2nm開戰(zhàn)：IBM率先發(fā)布，臺積電2024年量產(chǎn)

當(dāng)下，三星、英特爾、臺積電等廠商都已瞄準(zhǔn)了3nm以下的先進(jìn)制程。 

據(jù)路透社報道，三星、IBM和英特爾已簽署聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，共同研發(fā)2nm制程工藝。今年5月，IBM率先發(fā)布全球首個2nm制程工藝，預(yù)計能夠在“指甲蓋大小的芯片上”集成約500億個晶體管，但該工藝距離量產(chǎn)仍有距離。 

外媒報道稱，IBM的2nm工藝或能實(shí)現(xiàn)在芯片上每平方毫米集成3.33億個晶體管，遠(yuǎn)超此前三星5nm工藝的每平方毫米約1.27億晶體管數(shù)量，極大地提升了芯片性能。 

▲IBM、臺積電、英特爾、三星各制程節(jié)點(diǎn)晶體管密度對比（來源：AnandTech）

面對三星、英特爾和IBM的聯(lián)合開發(fā)，晶圓代工龍頭臺積電也加大了對先進(jìn)制程的研發(fā)投入。據(jù)媒體報道，臺積電預(yù)計將在2024年實(shí)現(xiàn)2nm工藝的量產(chǎn)，全面量產(chǎn)則可能要到2025年-2026年。 

除了上述芯片廠商，歐盟也提出了2nm芯片戰(zhàn)略。今年3月，歐盟提出最新的數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，要求在2030年實(shí)現(xiàn)2nm邏輯芯片的生產(chǎn)。9月份，歐盟又推動設(shè)立新的《歐洲芯片法》，意圖打造最先進(jìn)的歐洲芯片生態(tài)系統(tǒng)。 

04.結(jié)語：2/3nm研發(fā)競賽或影響代工市場走向

因為缺芯加劇，晶圓代工領(lǐng)域受到了極大關(guān)注。臺積電、英特爾、三星電子等都加大了對先進(jìn)制程研發(fā)和晶圓產(chǎn)能擴(kuò)張的投入。 

隨著芯片尺寸逼近物理極限，芯片制程推進(jìn)十分困難，“摩爾定律失效”不斷被行業(yè)提起。盡管如此，臺積電、英特爾、三星等巨頭不會放棄對3/2nm甚至1nm的先進(jìn)制程研發(fā)，這場競賽更將影響未來代工市場的走向。 

本文來自微信公眾號 “芯東西”（ID：aichip001），作者：高 歌，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。