5奈米及3奈米戰爭＝台積電與三星對壘 - 工程師

5奈米及3奈米戰爭＝台積電與三星對壘

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現今有幾家晶圓代工廠商正在加快腳步，邁入新的5奈米製程方向發展，但是客戶端似乎
開始出現到底要圍繞在當前的晶體體類型(FinFET)設計下一代晶片，還是轉向3奈米或更
先進製程。

隨著半導體製程微縮技術走入3奈米或2奈米，除了採用當今的FinFET技術之外，還可以選
擇採用GAA FET（gate-all-around FET）新技術。與FinFET相比，GAA FET能夠提供更好
的性能，但是卻更難製造且價格更昂貴。從好的方面來說，該產業正往新的蝕刻、圖案化
和其他技術方向前進。

何時採用GAA FET是根據晶圓代工廠商策略而定。例如：三星和台積電都使用FinFET 7奈
米製程生產，似乎也將沿用FinFET於5奈米製程。不過，進入3奈米，三星就計劃在2021年
或2022年某個時候將採用一種GAA FET的技術，稱之為奈米片（nanosheet）。至於，台積
電則是計劃首先採用FinFET 3奈米，在3或2奈米的後期階段才引入GAA。

BS認為，台積電之所以於3奈米採用FinFET架構，是想要在2021年第三季就正式進入量產
期，這比起三星還要快一季左右。畢竟，台積電在GAA架構的開發上落後三星12至18個月
，因而積極的3nm FinFET策略可以彌補這一劣勢。

此外，台積電很可能會根據技術的發展路徑，改變其3奈米戰略。不過，暫時將FinFET擴
展到3奈米的舉動是合乎邏輯的一步。

其他公司在開發先進的製程上也正在前進。英特爾的晶圓代工業務，現今是以10奈米為主
，且正在研發7奈米技術。（英特爾的10奈米相當於台積電或三星的7奈米）。同時，中芯
國際正在加速16 / 12奈米FinFET，而積極投入研發10 / 7奈米製程。

根據IBS的數據顯示，3奈米的設計成本為6.5億美元，而5奈米的設計成本為4.363億美元
，而7奈米的設計成本為2.223億美元。從面積、功耗與性能比較，三星的5奈米FinFET技
術比起7奈米在邏輯面積上增加了25%，而功耗降低20%，性能提高10%。因此，廠商最終是
否要採用3奈米製程，就要看其產品是否能夠承受成本上漲的壓力而定。

畢竟，並非所有晶片都需要3奈米或更先進製程。所謂的一分錢一分貨，隨著晶片的成本
隨著微縮技術不斷進步而上升，除了蘋果、華為、三星、高通、輝達與英特爾的未來產品
需要3奈米甚至更高製程之外，其他廠商仍不太可能搶奪這一市場產能。

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