全球首個量產(chǎn)3nm芯片，ISOCELL HP3首次亮相

趕在2022年，三星“壓哨”實現(xiàn)了自己對3nm量產(chǎn)時間的承諾。今天上午，三星電子發(fā)布公告，稱該公司已開始量產(chǎn)基于GAA晶體管(Gate-All-Around FET，全環(huán)繞柵極)結(jié)構(gòu)的3nm芯片。

這也意味著三星搶先臺積電，正式成為全球第一家實現(xiàn)3nm制程量產(chǎn)的廠商。

不過，二者在全球晶圓代工市場的份額仍差距懸殊，臺積電占比過半且是三星的3倍還多。而且，三星的良率問題一直飽受質(zhì)疑，就連韓媒也認為客戶會優(yōu)先考慮臺積電，顯示出三星3nm的實際表現(xiàn)仍有待觀察。

目前，全球有意愿且有條件發(fā)展3nm芯片制造的廠商僅剩臺積電、三星、英特爾三家，因為他們在購買極紫外光刻機時并不像中國大陸公司一樣受到限制。按臺積電披露的計劃，該公司的3nm制程將在2022年下半年量產(chǎn)。而英特爾7nm制程改名后的Intel 4也計劃在2022年下半年量產(chǎn)。

據(jù)SamMobile報道，高通、聯(lián)發(fā)科旗艦Soc不約而同的交由臺積電代工，三星暫時失去了這兩位大客戶。不過三星跟谷歌關(guān)系越來越緊密，最新爆料指出，Google Pixel 8系列使用的Google Tensor G3旗艦芯片將由三星代工。

據(jù)悉，Google Tensor G3采用三星3nm工藝，同時集成了三星Exynos 5300G調(diào)制解調(diào)器。爆料稱Google Tesnor G3實際上就是三星Exynos 2300的衍生版，它會加入谷歌算法和人工智能。

據(jù)了解，與前幾代工藝使用FinFET技術(shù)不同，三星使用的gate-all-around(GAA)晶體管技術(shù)，使新開發(fā)的第一代3nm工藝可以降低45%的功耗，性能提高23%，并減少16%的面積。而三星第二代3nm工藝則使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面積減少35%。

另外，和Pixel 7系列一樣，Pixel 8系列同樣是兩款機型。標準版屏幕分辨率為2268x1080，Pro版分辨率為2822x1344，兩款機型的代號分別是Shiba、Husky。

三星方面宣布，先于臺積電實現(xiàn)3nm工藝制程量產(chǎn)，距離6月30日首發(fā)過去一周時間，現(xiàn)在有更多詳細信息得到披露。一家中國企業(yè)拿到首發(fā)權(quán)，但暫時還不能透露公司具體名稱，引發(fā)網(wǎng)友紛紛猜測，這家公司會是華為麒麟芯片嗎?

由于眾所周知的原因，華為于2020年9月份暫停芯片的生產(chǎn)工作，臺積電不能再給華為代工，麒麟9000系列無奈成為“絕版”。雖然憑借先進的工藝制程及架構(gòu)，現(xiàn)在仍然是業(yè)界最強處理器之一，功耗表現(xiàn)甚至還要略微優(yōu)于友商，但畢竟時間距今過去太久，遲早要被這個時代所淘汰。

既然臺積電不能代工，那選擇三星3nm工藝給華為生產(chǎn)芯片呢?可能性幾乎為“零”，因為三星與華為的合作也已經(jīng)終止，現(xiàn)在華為連屏幕都買不到，怎么可能允許生產(chǎn)芯片呢?現(xiàn)在大家也沒必要過多的猜測，相信隨著時間推進真相會浮出水面，最遲在明年上半年就有可能揭曉答案。

先進制程很火，幾乎每年都是產(chǎn)業(yè)的焦點，雖然真正需要用到先進制程的芯片產(chǎn)品少之又少，但這并不妨礙先進制程成為臺積電、三星、英特爾等芯片巨頭爭相追逐的對象，畢竟對于整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，先進工藝是最關(guān)鍵的技術(shù)儲備。

2022年，先進制程正式邁向3nm。上半年三星宣布量產(chǎn)3nm，成為全球首家開始量產(chǎn)3nm芯片的廠商，如今2022年已經(jīng)迎來最后一季度，而3nm的競爭似乎也進入到了白熱化階段。

量產(chǎn)延期?N3E芯片流片?臺積電進展如何

臺積電作為全球晶圓代工的龍頭企業(yè)，前不久憑借著第三季度6131 億新臺幣的銷售額，有望取代三星、Intel，成為真正的全球半導(dǎo)體一哥，但其3nm芯片卻至今仍未正式量產(chǎn)，甚至有韓媒報道稱臺積電3nm量產(chǎn)時程延后三個月，原因在于在最近的電話會議中，臺積電表示3nm芯片將于今年第四季度開始量產(chǎn)，與此前臺媒報道的臺積電將在 9 月底左右開始量產(chǎn)，相比晚了3個月。對此，臺媒經(jīng)濟日報在《駁韓媒...3納米Q4量產(chǎn)》一文中表示，業(yè)界人士指出，韓媒之所以用“再度延后”的字眼，應(yīng)與臺積電最初表示的“3納米預(yù)計2022年下半年量產(chǎn)”的說法有關(guān)，韓媒可能認為“2022年下半年”指的是“7月”，殊不知第4季也落在下半年的區(qū)間，因此臺積電3納米并無所謂延后量產(chǎn)的問題。

雖然鬧出了“量產(chǎn)延期”的烏龍，但是并沒有影響臺積電3nm邁入沖刺階段。臺積電已經(jīng)明確表明，其3nm具有高良率，并且客戶的N3需求已經(jīng)超過了臺積電的供應(yīng)能力，部分來自機臺交付問題。

作為連續(xù)五屆參展的“老朋友”，三星在本屆進博會上設(shè)置了八大展區(qū)，集中展示了在半導(dǎo)體、顯示、移動、家電等多個領(lǐng)域“全球首款”“中國首發(fā)”的核心尖端技術(shù)與產(chǎn)品。其中，由3nm GAA架構(gòu)制程技術(shù)打造的全球首個量產(chǎn)的3nm芯片成為本次三星展區(qū)的最大亮點。據(jù)介紹，3nm芯片可助力下一代旗艦智能手機迭代，同時更能在智能汽車領(lǐng)域為用戶帶來更快的響應(yīng)速度和更安全的駕駛體驗。

三星在本屆進博會上展出了多個“首發(fā)”黑科技項目。參觀者進入展區(qū)后，首先印入眼簾的就是由3nm GAA架構(gòu)制程技術(shù)打造的全球首個量產(chǎn)的3nm芯片。和5nm芯片相比，3nm芯片不僅在面積上減少了35%，還實現(xiàn)了性能提升30%，耗電降低50%的目標。3nm芯片在制程工藝上的突破凸顯了三星頂尖的技術(shù)實力。三星表示，未來會將這一技術(shù)及芯片應(yīng)用于更多高性能、低功耗計算領(lǐng)域，并計劃將其擴大至移動處理器領(lǐng)域。

除了全球首個量產(chǎn)的3nm芯片，全新升級的2億像素圖像傳感器ISOCELL HP3也在進博會上首次亮相。事實上，早在2019年，三星就率先推出了1億800萬像素的移動圖像傳感器，并與中國廠商合作應(yīng)用于國產(chǎn)手機上，引領(lǐng)消費者步入“億像素移動攝影”的嶄新時代。經(jīng)過三星技術(shù)不斷迭代與創(chuàng)新，三星去年全球首發(fā)了2億像素圖像傳感器ISOCELL HP1。如今，經(jīng)過不斷的迭代升級，本屆進博會上展出的2億像素圖像傳感器ISOCELL HP3在輕薄與智能應(yīng)用上體現(xiàn)了三星領(lǐng)先于行業(yè)的超高工藝實力。與上一代的三星0.64μm像素傳感器相比，ISOCELL HP3的0.56μm像素尺寸縮小了12%。這意味著其在保證高畫質(zhì)的同時減少了20%的攝像頭模組面積，使智能手機機身更加輕薄。ISOCELL HP3還采用先進的Tetra2pixel技術(shù)，通過將16個相鄰的像素合一，實現(xiàn)即使在弱光條件下也能捕捉到更豐富的圖像信息的效果。此外，ISOCELL HP3配備的超級QPD自動對焦解決方案(Super QPD)能夠以每秒30幀的速度拍攝8K視頻，使智能手機更準確、快速的自動對焦，用戶不用再擔(dān)心高糊鏡頭出現(xiàn)。

高效的數(shù)字化存儲芯片也是產(chǎn)品研發(fā)的重中之重。三星在本屆進博會上帶來了業(yè)界首個UFS4.0閃存芯片。這一芯片采用了三星自研控制器，其強大的讀取速度及數(shù)據(jù)傳輸能力是UFS 3.1 閃存芯片的2倍。同時，在能效方面，相比上一代產(chǎn)品耗電降低50%。UFS 4.0 閃存芯片可以應(yīng)用在智能手機、VR、駕駛系統(tǒng)等多個應(yīng)用場景中，為用戶提供更強大、更智能、更便捷的移動生活。