除此之外，包括台湾晶圆二哥联电、大陆晶圆代工龙头中芯国际等，也相继投入扩产28奈米制程的行列，主要跟28奈米晶片受广泛运有有相当大的关系。 高通最新发布旗下第三代5G基带芯片骁龙X60，该芯片将采用三星5纳米工艺进行代工生产。 这使得三星在与台积电的代工大战中，抢下一个重要客户的订单，同时也将摩尔定律推进到5纳米节点。 2020年之初，全球半导体龙头大厂在先进工艺竞争上的火药味就已经十分浓重。 镜周刊引述半导体产业分析师说法指出，三星3奈米抢先台积电量产，但其实宣传效果大于实际，从电晶体数量来看，三星的3奈米制程其实就是台积电5奈米。
三星则希望押注3纳米环绕闸极技术（GAA）技术，将在未来三年完成建立GAA技术的3奈米晶片制程，并在2025年量产以GAA制程为基础的2纳米晶片。 莫大康表示，市场预测5纳米可能与10纳米相同，是一个过渡节点，未来将迅速转向3纳米。 但是现在半导体公司采用的FinFET架构已不再适用3纳米节点，需要探索新的工艺架构。 台积电上周（12/29）宣布3奈米晶片量产，据业内消息人士指出，3奈米晶圆价格一片高达2万美元，如此高昂的成本，恐让手机晶片大厂高通、联发科偏向保守不敢用，因此今（2023）年苹果可能成为3奈米晶片唯一买家。 全球手机品牌厂将陆续推出旗舰级新产品，继苹果A17晶片导入台积电3奈米制程外，高通下一代处理器Snapdragon 8 Gen 3及联发科天玑9300（Dimensity 9300）预计10月发表，採用台积电N4P制程，明年将进一步导入N3E制程。 除了正式宣布量产第一代3奈米GAA，也进一步介绍最新第二代3奈米制程效能。
3奈米晶片: 三星3奈米超车 台积电老神在在？专家揭惊人真相
据悉，EDA软体的功能涵盖IC设计、布线验证和仿真等所有流程，是半导体设计中极为重要的关键，甚至称为「晶片之母」，没有EDA几乎无法制造晶片。 台湾拥有9成以上全世界高端晶片制造能力，不过各国政府与客户愈来愈心存警戒，北京政府曾放话不承诺放弃武力统一台湾。 儘管EBL技术的精密度超越艾司摩尔EUV微影设备，但缺点是产量很低，无法满足大规模制造晶片的需求，只适合小量生产，因此不可能取代现有EUV霸主地位。 目前ZyvexLitho1系统制造出来的晶片，主要用于量子电脑，可打造出高度精密的固态量子元件，以及奈米元件和材料，对量子电脑来说精密度相当重要。 在美中贸易战持续激烈的背景下下，美国能否成功在半导体界拉拢盟友，中国如何抵御美国牵制，都是未来焦点。 不过，根据彭博社报导，该法案的补助条件是，厂商10年内不得在中国或是其他“不友善”的国家建置新的晶圆厂，或扩充先进制程产能。
中芯国际的N+1工艺和现有的14纳米工艺相比，性能提升了20%，功耗降低了57%，逻辑面积缩小了63%，SoC面积减少了55%。 【新唐人北京时间2023年05月11日讯】财经消息，台积电全球技术论坛台湾场今天11日在新竹登场，聚焦5奈米至2奈米工艺。 南韩（韩国）政府强调与美国日本供应链合作后，在周二（9日）率先公布十年晶片制霸蓝图，目标在全球竞争中，强化下一代记忆体、逻辑晶片。
3奈米晶片: 大陆国内
三星电子的半导体部门表示，基于GAA工艺的3纳米芯片面积可以比最近完成开发的5纳米产品面积缩小35%以上，耗电量减少50%，处理速度可提高30%左右。 2018年三星选择了跳过LPE低功耗阶段，直接进入7纳米 EUV的大胆策略，意图在工艺技术上抢占先机。 而台积电仍采用传统多次曝光技术，先行占领市场，取得了几乎100%的7纳米市场。 2020年三星再次将重点转移到5纳米之上，显然是有意再次向台积电发起挑战。
- 虽然北京没有对此言论有任何回应，但分析称这已显露出中国的“全民造芯”计划中，希望迎头赶上台湾或韩国在高阶晶片生产步伐的焦虑及野心。
- 但基于商业诚信及对投资者负责，基本上厂商都会在财报中揭露大致数据，客户端也能计算得出来。
- 儘管最新制程延迟，台积电仍可望成为首家生产3奈米的业者，超前英特尔、高通等晶片制造商。
- 实际上，北京当局去年宣布，只要是生产28奈米以上制程，将享有10年的免税优惠，展现大陆半导体产业自主化的决心。
- 三星一位发言人通过电话表示，三星目前仍按进度于第二季度开始量产3纳米芯片。
- 即便如此，台积电仍有机会成为第1个达到3奈米制程的芯片制造商，领先英特尔、高通。
中国在AI人工智慧及5G科技的迅速发展，迫使美国希望拉拢盟友，掣肘中国的半导体发展。 美国下届总统大选将于2024年11月5日举行，而亚利桑那州是前总统川普2016年胜出、拜登2020年翻盘险胜的战场州。 美媒指出，台积电推迟亚利桑那州厂生产时程，对拜登来说不是个好兆头。 拜登正在全美跑透透，企图说服怀有疑虑的选民支持他连任，而拜登的主要论点就是，他推动包括《晶片法》在内的产业政策，将能提振美国本土经济。 Venkataramanan先前在AMD工作，现为特斯拉自动驾驶硬体高级主管，Dojo晶片将协助自动驾驶处理道路上状况。 英特尔、NVIDIA以及新创欧洲AI晶片大厂Graphcore都在打造晶片，也是Dojo晶片的供应商，提供客户训练AI模型，例如提供特斯拉车内影像资讯，主要是感测器运作判断需要大量运算工作。
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共约500多亿美元预算，其中90亿美元补贴半导体业者在美国盖晶圆厂；112亿美元补贴美国本土半导体研发等等。 根据路透社，在今年5月拜登及尹锡悦总统访问三星厂房后，三星集团随即在5月底宣布，该公司未来五年资本支出将增高至450兆韩元（约3,600亿美元）领域，是该集团成立数十年以来最大的投资金额。 中国半导体分析师杜芹在微信公众号“半导体行业观察”解释，从财报上看，苹果是台积电的最大客户，两者在半导体的合作紧密。 台北智库“台湾经济研究院”分析师刘佩真告诉BBC中文称，今年5月美国总统拜登（Joe Biden）上任的首次亚洲行首选韩国，并亲访三星，加上三星宣布将大举投资美国及宣布设厂，未来韩国政经情势上往美国靠拢的机会较大。 “台湾现阶段政府较为亲美，而两岸关系较为紧张，因而美国极力拉拢台、韩、日等国共同抗中的形势日趋显著”，她说。 台积电先前表示，N3进度符合预期，将在2022年下半量产并具备良好良率。
共和党政治顾问戴尔阿蒂诺（Marcus Dell’Artino）说，鑑于凤凰城劳动市场紧俏（供不应求），他对台积电在寻找工人方面遭遇困难，并不感到惊讶。 他指出，近年来凤凰城地区发展迅速，吸引了大批新居民涌入，但也因此推高住房成本，如今要招募更多人才进驻会更困难，尤其是像晶片制造这种需要训练有素劳动力的领域。 报导提及封装技术，在封装制程中，晶片以3D立体方式堆迭，可缩短晶片彼此间的距离、加快连结速度，进而让效能提高50%以上。 外界认为，苹果在2023 年下半年发表的A17晶片，将会导入台积电3奈米制程。 按照苹果的差异化策略，高阶机型iPhone 15 Pro 和 iPhone 15 Pro Max搭载最新A17晶片，而标准机型iPhone 15与iPhone 15 Plus则沿用今年的 A16晶片。 4月12日，《联合报》报道，一度因开发时程延误的台积电3纳米制程近期获得重大突破。
3奈米晶片: 未来发展
欧洲方面，美国这两年则持续动用外交手段，阻断艾司摩尔公司销售EUV机台中国半导体厂商。 荷兰外交部长胡克斯特拉（Wopke Hoekstra）今年7月13日便证实，美国正与荷兰磋商有关禁止艾司摩尔向中国大陆出口晶片制造技术及销售EUV机台相关事宜。 根据《华盛顿邮报》，作为美国半导体最大厂的英特尔可以从该法案获得约2百多亿美元的挹注。 不过，除了补助美国半导体发展，现阶段美国仍需要台积电及三星提供高阶晶片，也由于安全及就业问题，希望这些高科技大厂在美国设厂生产晶片。
据彭博社报道，三星已经开始生产3纳米芯片，击败了竞争对手台积电，采用了更省电的制造工艺。 3奈米晶片 台积电的3纳米工艺预计要到2022年下半年才会投入大规模生产。 即便如此，台积电仍有机会成为第1个达到3奈米制程的芯片制造商，领先英特尔、高通。 虽然先前有媒体透露，苹果2022年的部分产品可能采用3奈米芯片，但如果9to5mac的报道属实，情况可能会有变化。 这家苹果的晶片产品主要供应业者，除了日本厂正在盖以外，传出也考虑将在德国插旗，兴建自己在欧洲首家晶圆厂。
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首先对于二极管和由Metal 3奈米晶片2023 Wire组成的集成电路，Gate Length表示二极管Gate极的宽度，而Half-pitch Size代表的是芯片内部互联线间距离的一半，也即光刻间距的一半。 用基本元件的关键尺寸，以及决定芯片互联密度间距来代表芯片的制程是合理的，从表格可以看出1997年前工艺节点名还是和这两个值紧密关联的。 2019年5月，三星表示其3纳米产品预计于2021年推出[3]。 此后由于受到2019冠状病毒病疫情影响，三星的3纳米制程推出时程被延后到了2022年[4]。 在实际应用中，台积电的 FinFlex 技术将允许芯片设计人员在一个块内混合和匹配不同类型的标准单元，以精确定制性能、功耗和面积。
如果说2019年先进工艺的竞争重点是7纳米+EUV光刻工艺，那么2020年焦点将转到5纳米节点上。 在高通发布X60基带芯片之后，路透社便援引两名知情人士消息报道，三星的半导体制造部门赢得了高通的最新合同，将使用5纳米工艺技术生产新发布的芯片。 对此，有业内人士指出，三星EUV产线的投产以及成功交付高通全球首个5纳米产品骁龙X60基带芯片，都将给台积电带来一定压力。 不过，依照过往苹果A系列处理器晶片拉货旺季落在每年的9月底，若拖到隔年年初营收才会明显贡献营收，恐怕不太符合生产时程逻辑。 IT之家 5 月 2 日消息，三星电子正为 3nm 芯片订单与台积电展开激烈的竞争和碰撞，SF3 是首个采用 GAA-FET 技术的 3 纳米节点，三星已经为目前各大无晶圆厂半导体设计公司送样，以此彰显对性能验证的信心，试图重新俘获客户的青睐。 据统计，採用3奈米制程可能让iPhone 15效能大幅提高35%。
3奈米晶片: 三星击败台积电 率先量产3纳米
值得一提的是，良率对于吸引客户非常关键，因为一般的大客户首先都会基于产能进行考虑，其次才是晶圆成本，而目前台积电产能都已被苹果占据。 大陆CAD软体负责人透露，假使设计一款5奈米晶片产品，使用全球顶尖的EDA软体，成本大约4千万美元，但若没有EDA软体支援，成本暴增至77亿美元，两者相差近200倍。 《北京商报》报导，产业观察家洪仕斌指出，美国EDA断供就是想让大陆没有软体设计3奈米及以下的先进晶片，设计卡死在5奈米，制造卡死在7奈米，最终拉开中美在高速运算、AI等方面的距离。 据美国Zyvex公司官网介绍，新推出ZyvexLitho1微影系统，基于STM扫描隧道显微镜，使用EBL电子束微影技术，成功制造768皮米，也就是0.7奈米晶片，等同2个硅原子宽度，为目前世上制造精密度最高的微影系统。
根据朱岳中博士分析，晶圆制造良率泛指Wafer(晶圆)良率、Die(晶粒)良率和封测良率三者的总乘积。 但基于商业诚信及对投资者负责，基本上厂商都会在财报中揭露大致数据，客户端也能计算得出来。 《纽约时报》评论称，一向反对政府高度干预商业的共和党，此刻支持民主党法案，罕见达成两党共识，除了扶持美国本土半导体之外，也是为了围堵中国半导体产业。 该法案旨在协助美国半导体产业自给自足，并补助“价值相近”的外国半导体大厂在美设厂，扩展就业机会。 3奈米晶片 但是，该法案在补助外国大厂的但书（法律文本）上，要求受补助者10年内不得在中国建造新的半导体厂房等。 美国总统拜登（Joe Biden）上台后力推的晶片法案（CHIPS Act），已在参议院通过。
3奈米晶片: 专为 iPad 设计
据《日经亚洲评论》报导，4名知情人士指出，苹果预计採用苹果的4奈米制程，量产首款苹果自研的5G数据机晶片，补充苹果目前正在研发射频（RF）和毫米波（Millimeter Wave）零组件，以加强数据机表现。 报导指出，虽然台积电可以加速提升3奈米制程的产能，但要在短短一年的时间内达到满足高通的需求恐怕很难，因此，高通恐怕迫不得已，将部分的Snapdragon 8 Gen 4 订单转交由三星来生产。 IBM指出，2奈米制程晶片採用环绕闸极（GAA）技术，比最先进5 奈米制程晶片面积更小，运算速度更快，预计到2024年底或2025年才会投产，儘管无助于目前全球晶片供货短缺问题，却意谓IBM在制程技术上取得重大突破，也备受各界关注。 台积电在4月中的法说会曾透露，预计今年下半年量产3奈米，2奈米制程的量产时间则落在2025年，没想到三星上周公开表示，公司将在未来几周内量产3奈米。 若此事成真，三星将抢先台积电量产3奈米，然而三星在制程利率的问题仍是外界关注焦点，先前有外媒披露，三星3奈米的良率最高仅2成，迫使部分IC 设计大厂选择转单至台积电。
比起当前最尖端的5奈米芯片，2奈米芯片的体积会更小、速度也会更快；目前5奈米芯片只用在苹果 iPhone 12等高端手机，而5奈米之后的下一个技术节点料为3奈米。 根据外媒《Wccftech》报导，市场传闻苹果的A17 Bionic和M3处理器，已经获得台积电90%的3奈米制程产能，但目前台积电3奈米良率仅有55%，这代表生产出来的处理器晶片，将近一半都是不良品。 由于目前良率不高，据悉苹果已与台积电达成协议，仅支付可用晶片的费用，而不是标准晶圆每片1万7000美元的价格。 按工艺水平划分，7纳米工艺技术段占公司收入的35％，10纳米为1％，16纳米为20％，合计16纳米及以下先进工艺产品收入已经占到56％。 台积电CEO魏哲家表示，采用先进工艺的5G和HPC产品是台积电的长期主要增长动力，并预计2020年5G智能手机在整个智能手机市场的普及率为10％左右。 今年2月份，据韩媒THEELEC报道，三星电子正在为全球最领先的3纳米GAA制程技术的量产而做准备。
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此外，大陆是全球最大的晶片市场，各半导体厂在大陆能赚到钱，美国想要夺回产业主导权，并不是一件容易的事。 产业观察家认为，从长期发展来看，美国持续保持优势并不容易，因为半导体业需要大量人才、劳动力、能源以及物流等因素支撑，但在这些领域，美国缺口仍相当大。 南韩媒体《中央日报》评论则指出，三星晶片部门今年上半年可能会出现近10亿美元（折合近台币300亿元）的营运亏损，更示警三星与台积电的差距正在拉大，南韩政府必须不惜一切代价捍卫其宝贵的晶片产业。 美国政府力推的“晶片制造法案”（CHIPS 3奈米晶片2023 Act）目的是扶植美国本土半导体的发展。
据悉，三星3纳米工艺将半导体的性能和电池效率分别提高了15%和30%，同时与5纳米工艺相比，芯片面积减少了35%。 今年1月份，台积电总裁魏哲家在法人说明会上表示，台积电3纳米制程进展符合预期，将于今年下半年量产，客户也比预期多。 同时，他还指出，3纳米制程将主要应用于高效应运算及智能手机领域，预期3纳米将是继5纳米之后，另一大规模世代制程。 制程一般按照“数字+nm”，几纳米，的表达形式，在历史上这个词曾经是有意义的。 下表是IEEE发布的，从1992年到2009年，制程节点命名和晶体管的Gate Length和Half-pitch Size的关系。
3奈米晶片: 半导体行业观察
台积电指出，市场对3奈米需求很强，并且预定还要在台湾的新竹以及台中盖2奈米晶圆厂。 彭博社29日报导，台积电正式宣布开始量产3奈米晶片，也意味着再次将守住全球最先进半导体供应商的封号。 报导提到，三星为重组行动付出代价，最近的报导揭露，三星不再接受国内中小型IC设计商130奈米至65奈米制程晶片代工订单。
台积电日前推出4奈米N4P制程，做为台积电5奈米家族的第3个主要强化版本，N4P的效能较原先的N5增快11%，也较N4增快6%。 同时，N4P藉由减少光罩层数来降低制程复杂度且改善晶片的生产周期。 三星表示，这些芯片最初将为 "高性能、低功率计算 3奈米晶片2023 "应用而生产，但它计划最终将其用于移动领域。 彭博社指出，这些芯片目前将在韩国生产，最初在华城工厂生产，然后扩大到平泽。
3奈米晶片: 半导体良率是什么？
Akash Palkhiwala指出，预计到2024 会计年度年末，对苹果的数据机晶片销售数据降至个位数，但流失的业绩将被其他领域的营收填补。 3奈米晶片 路透报导，IBM全球首推2 奈米制程晶片，约500亿个电晶体放入指甲大小晶片，估算电晶体密度约每平方公厘 3.33 3奈米晶片 亿个电晶体（MTr /mm²）。 相较于目前许多笔电和智慧型手机的主流7奈米晶片，2奈米晶片速度快45％，节能效率提高75%。 刘佩真也提到，中芯量产7奈米晶片的能力让美国相当震惊，未来需要观察是否会扩大制裁范围，而若全面管制EDA出口，大陆整体半导体业将遭受强大衝击，要达成半导体自制率70%的目标将遥遥无期。 此举被认为是干扰大陆半导体产业发展，美国商务部工业与安全局副局长Alan Estevez表示，半导体技术发展相当快速，未来甚至能在恶劣环境下运作，可能会因此改变商业与军事领域的游戏规则，因此当美国意识到风险，便与国际伙伴合作，确保实现共同的安全目标。
