3nm芯片什么概率?3nm芯片最新进展

虽然在芯片代工、制造以及设计部分,我国本土的企业和海外的差距还是很大,也严重依赖海外相关的技术和设备,但是在芯片测试这部分,国内不少芯片公司都做得不错。尽管中国台湾也有不少芯片测试公司,而且从规模和技术上都要强于国内企业,不过现在国内芯片和半导体的需求和发展都很快,考虑到芯片设计领域的技术保密性,国内越来越多的大型芯片设计公司逐渐将测试需求转向国内,并优先选择国内的测试公司。所以在这部分,国内芯片测试公司的前景是看好的。

国产芯片公司宣布:完成全球首个3nm芯片测试!或是矿机芯片

近日国内芯片测试公司利扬官方宣布,公司完成全球第一颗3nm芯片测试开发。这也是全球首家正式宣布完全3nm芯片测试的企业,也算是给国内芯片测试行业打下了一剂强心针。利扬公司实际上在过去已经在8nm和5nm芯片产品上为多家客户提供量产测试服务,这次3nm先进制程工艺的芯片测试方案成功,标志着利扬公司完成全球第一颗3nm芯片的测试开发,并向量产测试阶段有序推进。

广东利扬芯片测试股份有限公司成立于2010年2月,目前已于2020年11月11日在上海证券交易所科创板挂牌上市。这家公司在国内也算有代表性的芯片测试公司,尽管规模现在来看在国际上不算太大,不过国内多个芯片公司都是他们的合作伙伴,比较知名的有全志、智芯微、紫光等等。之前利扬在受采访的时候也曾经介绍过,未来芯片测试产业在60亿美元至70亿美元之间,而利扬的愿望是未来做到全球最大的芯片测试基地。

国产芯片公司宣布:完成全球首个3nm芯片测试!或是矿机芯片

当然利扬只是做芯片测试工作,而芯片的设计和制造,和利扬是没有关系的。现在的问题是,作为全球首个完成测试的3nm芯片,这颗芯片是哪家公司的,又是由哪家代工厂制造的……不过利扬并没有透露相关的信息。可以肯定的是,国内主流的芯片公司暂时不会设计3nm的芯片,而能生产3nm芯片的公司,目前只有三星和台积电,且暂时无法产量。

其实如果仔细分析,我们大概能猜出这颗3nm芯片的用途以及设计公司。代工这颗3nm芯片反正不是三星就是台积电,而利扬的合作伙伴基本都是国内芯片公司,而国内芯片公司目前没有为手机、电脑设计芯片的能力,那么最大的可能就是矿机芯片。因为国内设计的先进工艺芯片,只有矿机才会对先进工艺有极大的需求,毕竟矿机本身价格高昂,考虑到功耗发热等问题,先进工艺能为矿机公司以及用户带来更高的收益。

国产芯片公司宣布:完成全球首个3nm芯片测试!或是矿机芯片

从利扬的合作伙伴来看,其中最大的合作伙伴之一就是深圳矿机生产公司比特微,比特微之前曾设计了28nm、16nm、7nm的矿机芯片,所以如果设计出3nm的矿机芯片,并且交由代工厂试产后测试,也是比较合理的猜测。而且之前在三星宣布量产3nm芯片时,韩国的新闻渠道就曾表示三星3nm前期的客户可能只有中国的矿机公司……这样种种信息汇总起来,这颗全球首个完成3nm测试的芯片,很可能就是国内公司设计的3nm矿机芯片。

不管如何,利扬能成为首个测试3nm芯片的公司,本身也是一件值得关注的事情,不管这颗芯片到底是谁设计生产的,也不管芯片的用途是什么,这对于国内芯片测试行业来说,还是有着积极的意义。

终于,在2022年上半年的最后一天,三星宣布3nm芯片量产,成为全球第一家量产3nm芯片的厂商,实现了三星的第一个小目标--领先台积电,兑现了自己的承诺。

同时三星也表示,3nm芯片相比于自己的5nm芯片,性能提升了23%,功耗降低了45%,芯片面积缩小了16%。

拥抱中国厂商,三星量产3nm芯片,功耗降低45%,台积电压力大

不得不说,这些数值也表现非常棒,特别是功耗降低45%,让下游的客户心动不已。毕竟当芯片进入到5nm之后,功耗大增,已经让厂商们头痛不已了。

特别是高通,自从芯片进入5nm之后,由于功耗太大,发热量也上升,于是骁龙888、骁龙8Gen1都获得了“火龙称号”。

如果3nm能够降低45%功耗,想必高通是最兴奋的厂商之一,因为“驯龙”有戏,“火龙”有救了啊。

拥抱中国厂商,三星量产3nm芯片,功耗降低45%,台积电压力大

那么问题来了,为何三星的3nm工艺,能降低45%的功耗?原因在于三星采用了GAAFET晶体管技术,而之前从14-4nm,采用的是FinFET晶体管技术。

对于一颗芯片而言,功耗分为两个部分,一个部分是动态功耗,一部分是静态功耗(又称漏电功耗)。

动态功耗是指芯片进行计算时,本身的功耗。而静态功耗,则是芯片加上电之后,电流通过晶体管时,泄露的功耗。

拥抱中国厂商,三星量产3nm芯片,功耗降低45%,台积电压力大

别小看静态功耗,静态功耗才是大头,占一颗芯片总功耗的60%以上,晶圆厂一直就在与静态功耗(漏电功耗)对作,比如英特尔,一直就在讲自己的漏电功功降低了。台积电之前有个“台漏电”的称号,也是讲这一块控制得不佳。

而使用GAAFET晶体管技术时,由于技术更先进,相比于FinFET技术,加到晶体管上的电压(阈值电压)变小了。大家回忆下初中物理知识,功率=电流X电压。

当电压变小时,是不是功耗就变小了?由于GAAFET相比FinFET的阈值电压要低30-50%,所以静态功耗理论上也就变小30-50%。

拥抱中国厂商,三星量产3nm芯片,功耗降低45%,台积电压力大

再加上3nm工艺更精细,在动态功耗上也会有降低,以及GAAFET晶体管技术,本身漏电情况也会稍好一点,所以最终实现了45%的功耗降低。

而三星还表示第二代 3 纳米 GAA 制造工艺也正在研发中第二代工艺将使芯片功耗降低达 50%,性能提高 30%,面积减少 35%。

可以说,三星的3nm工艺,比依然采用FinFET工艺的台积电3nm,真的是更有优势的。

拥抱中国厂商,三星量产3nm芯片,功耗降低45%,台积电压力大

考虑到当前台积电已经绑定了苹果、AMD等厂商,三星为了抢台积电的市场,这次是拥抱中国厂商了,据媒体报道称,上海磐矽半导体将成为最初的客户之一,另外还有更多的中国企业,可能会率先与三星合作3nm。

不知道接下来台积电如何应对,基于FinFET技术,本来就落后一些,现在时间又落后一些,台积电已经处于劣势了。

就看三星3nm的率良高不高了,如果良率高,表现好,这一把说不定真有翻身机会,就像当年三星在FinFET技术上,率先实现14nm一样。

        

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