『科工力量』三星、英特尔转向GAA FinFET步入历史终结？( 二 )

2026-01-01

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在7nm、5nm节点，台积电一直表现很强势，去年12月高通骁龙865宣布采用了台积电最新7nm工艺制程，台积电的7nm工艺又多了一个大客户。尽管三星占据一部分7nm EUV订单，不过整体来看台积电在7nm节点，依然是抢占了最多的客户订单。去年12月，就有消息放出，台积电的5nm工艺良率已经达到了50% ，比当初7nm工艺试产之前还要好，最快今年第一季度就能投入大规模量产，初期月产能5万片，随后将逐步增加到7-8万片，初期产能会被苹果、华为包下。为了争夺晶圆代工龙头地位，三星也是加足马力追赶台积电，去年4月宣布完成5nm工艺开发，全面使用EUV光刻技术。日前韩媒报道，三星正在加速在韩国华城建设5nm生产工厂V1 ，已经对主要的设备厂下单，预计6月底之前完成生产线建设。在7nm、5nm已经位于台积电之后的三星押注3nm ，希望在在这个节点上超越台积电，因此三星对3GAE工艺给予厚望。此外，三星还计划在2030年前投资1160亿美元巩固其半导体巨头地位。与三星相比，台积电则显得异常低调，尽管台积电宣称2020年准备量产的5nm制程依旧采用FinFET工艺，但预计其3nm工艺将于2023年甚至提前至2022年量产，只是具体工艺细节仍未公布。台积电CEO魏哲家此前提到，他们将在4月29日举行的台积电北美技术研讨会期间，披露更多3nm的细节信息。在5nm工艺即将大规模投产的情况下，台积电正在与客户就3nm工艺的设计进行合作。魏哲家也透露，在研发中他们有多种技术选择，也在仔细评估了所有的不同方法，他们的决定是基于技术及成熟度、性能和成本。外界传言，台积电在3nm节点可能没有三星这么激进，继续沿用FinFET工艺的可能性存在，在第二代3nm或2nm上才会升级到GAA晶体管技术。《电子时报》此前消息，台积电已经在中国台湾南部科技园获得了30公顷土地，开始建设3nm工艺晶圆厂，预计2023年开始大规模生产3nm制成的处理器。考虑到FinFET工艺本身的物理特性限制，台积电也强调过3nm是全新的，要想保持自身的竞争力，其沿用FinFET可能性不大，转向GAA是大概率事件。毕竟，身后的三星已经已经启动GAE环绕栅极晶体管取代目前的FinFET晶体管。相比于三星、台积电，英特尔就更是雄心勃勃，各方面消息表明其将在5nm节点直接放弃FinFET晶体管，转向GAA环绕栅极晶体管。英特尔最早在22nm节点上首发了FinFET ，但是在研发10nm工艺时，由于过于激进的性能目标，遭遇不少困难，导致10nm延迟了多年时间。在5nm节点上转进GAA工艺，这正好与英特尔“5nm工艺重新夺回领导地位”的承诺相呼应。在GAA工艺上，英特尔跟进较早，但目前其5nm制成的问世时间尚未明确。英特尔已经宣布在2021年推出7nm工艺，首发产品是数据中心使用的Ponte Vecchio加速卡。同时，英特尔也提到7nm之后制成技术发展周期将回归以往的2年升级的节奏，据此推算，其5nm工艺“真容”最快在2023年可见。结束语平面工艺晶体管的特征尺寸缩小持续了数十年，而FinFET工艺商用至今不到十年，对高性能芯片的追求，致使新制成工艺的更新速度越来越快。虽然台积电尚未明确在3nm工艺是否放弃FinFET工艺，但是三星、英特尔两大晶圆代工巨头已转向GAA工艺的情况，似乎也预示在更先进的节点上， FinFET将走向终结。

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