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5nm|空前激烈：5nm芯片江湖要变天？

上周，有消息称，英特尔正在考虑重新设定其制程节点的命名规则，有可能完全抛弃之前的做法 。
如果此消息属实的话，则英特尔这样做是完全合乎情理的，因为该公司在不久前宣布要大规模迈入晶圆代工市场，而该市场的商业运作模式与传统的IDM有很大区别，IDM主要生产自家芯片，而晶圆代工则是为市场上的多家厂商生产芯片，情况要复杂的多 。
就制程节点而言，必须要有一套可以被市场快速接受的命名方法和规则，而当下的晶圆代工市场，特别是最先进制程，由台积电和三星把持，广大客户已经习惯了这套命名规则，其实际上也成为了业界标准 。
后来者进入该领域，就不得不向这样的规则靠拢，才能更好的争取到客户，并提供便利的服务 。
英特尔的10nm制程已经实现量产，其晶体管密度达到了100.8MTr/平方毫米，与台积电7nm相当，而被前者寄予厚望的7nm制程还未量产 。
最新消息显示，英特尔采用7nm制程节点工艺的Meteor Lake计算芯片预计在2021年第二季度开始tape in 。实现大规模量产，恐怕要等到2022年了 。
而从技术指标来看，英特尔的7nm相当于台积电和三星的5nm，这一点，ASML公司有过相应的说明 。
英特尔宣布大规模进入晶圆代工市场的时间点，正是其7nm制程即将实现量产的时段 。而如果该公司真的修改制程节点命名规则的话，则所作的文章重点应该是现在的7nm制程上，届时，如果将7nm改为5nm或类似表述的话，正好赶上其新建晶圆厂建设完成，工艺研发顺利的话，也会在那个时间段内完成，到时（大概是2022年），台积电和三星统治的5nm晶圆代工江湖，很可能出现第三家竞争者，也就是英特尔 。
全产业链聚焦5nm
当下，5nm晶圆代工市场依然由台积电主导，三星正在紧追，英特尔也紧盯该市场 。未来几年，全球先进制程（10nm以下）市场产能总体呈现供不应求的状态，英特尔有望以5nm为起点，在全球晶圆代工市场的先进制程领域向台积电和三星发起一波冲击 。
产能供不应求，市场需求不断增长，这样的市场，不仅吸引着英特尔这样的IDM龙头入场，产业链各环节上的厂商都纷纷发力，争取在这一巨大市场分得一杯羹 。
半导体设备方面，就在本周，中国中微公司董事长尹志尧表示，该公司开发的12英寸晶圆等离子刻蚀设备，已经进入了客户的5nm制程生产线 。
等离子体刻蚀机是芯片制造中的一种关键设备，用来在芯片上进行微观雕刻，每个线条和深孔的加工精度都是头发丝直径的几千分之一到上万分之一，精度控制要求非常高 。
在EUV光刻机方面，全球仅有ASML一家公司掌握着EUV光刻机的核心技术，这也是5nm制程必需的设备，但EUV光刻机的成本十分高昂，每台售价高达1.2亿美元，几乎是DUV光刻机价格的2倍 。
根据ASML公司发布的财报，2019全年共出货了26台EUV光刻机，2020年交付了30多台EUV光刻机，2021年则会达到45-50台的交付量 。这其中很大一部分都供给了台积电，用于扩充5nm，以及7nm产能 。
作为当下5nm制程产能的领导者，台积电被多家芯片厂商追捧 。最近，又有一批5nm芯片将在今年实现量产，还有的在研发当中，有望在2022和2023年实现量产，到时候，加入战团的英特尔，有望从晶圆代工两强台积电和三星那里争到一些订单 。
台积电5nm制程的最大客户是苹果，据报道，台积电将会在今年5月开始为苹果生产A15处理器，搭载于今年9月份即将亮相的手机iPhone 13 。
据悉，苹果A15芯片将继续采用5nm工艺打造，整体性能表现可能与上代A14差别不大，但是由于台积电工艺技术的提升，在功耗和发热方面将有所改善 。
华为海思原本是台积电5nm制程的第二大客户，但由于受到美国制裁，海思无法获得台积电的晶圆代工支持，空出的相关产能也受到了众多芯片厂商的追捧，其中，AMD成为了大户，有望紧跟苹果之后，成为台积电5nm制程的第二大客户 。
也就是在本周，采用5nm制程的AMD Zen4架构处理器再次曝光 。
在Zen3 Vermeer之后，锐龙CPU家族规划了Zen3+ Warhol和Zen4 Raphael 。Zen3+的变化包括6nm工艺、延续AMD4接口和对PCIe 4.0、DDR4内存的支持；Zen4的变化就更大了，包括5nm工艺、对PCIe 5.0、DDR5内存的支持、新的AM5接口等，另外，消息称Zen4 Raphael还将首次集成Navi2 GPU单元 。
有猜测称，Zen4 Raphael之所以能集成GPU，原因在于接口变化、5nm制程工艺晶体管密度更大、I/O Die升级到6nm等，从而为GPU留下空间 。
Zen4 Raphael将是业界首个5nm制程的x86处理器 。而Zen 4架构的EPYC霄龙处理器的发布时间将会在2021年或者2022年初 。Zen 4对AMD来说至关重要，因为代号为“热那亚”的数据中心处理器将会采用全新的SP5接口，新的接口将显著改变处理器的I/O，并支持新的DDR5内存标准和PCIe 5.0标准 。


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