AI芯天下丨3nm争夺战已打响

科技的发展有时超出了我等普通人的想象，今年台积电才开始量产7nm，计划明年量产5nm，这不3nm又计划在2022年实现量产，这样的大踏步前进可以说是竞争争夺激烈的结果、也是科技快速发展的结果。

3nm技术可以说已经接近半导体工艺的物理极限，而其目前也处于实验室阶段，3nm制程技术难度高，是很大挑战。

台积电：3 nm是为未来产品储备

一般来说传输数据的需求越多，CPU就得塞更多电晶体，在CPU体积不变，甚至要更小的浪潮下，电晶体势必底更小，以纳米计算，而且彼此排列得更密。能提供如此制程的代工厂，便能获得世界各IC设计厂的青睐。

在全球晶圆代工市场上，台积电一家独大，占据全球晶圆代工市场大约60％的份额，不仅营收远超其他厂商，而且在7nm工艺节点几乎垄断了目前所有芯片代工订单，今年流片了50多个7nm芯片，明年还有100多个7nm及7nm＋工艺订单。

今年八月底，台积电公布了3nm制程工艺计划，目前台南园区的3nm晶圆工厂已经通过了环评初审，台积电计划投资6000亿新台币（约为194亿美元），2020年开始建厂，2021年完成设备安装，预计最快2022年底到2023年初投产，3nm厂完成后预计雇用员工达四千人。

为了满足台积电3nm建厂需要，南科台南基地，每日用水量将由25万吨增至32．5万吨，用电量则由222万瓦增至299．5万瓦；推估此次变更后，温室气体排放量一年增加427万吨。

三星：市场环境必须开辟新战场

花旗预测明年DRAM内存至少会降价30％。对于DRAM厂商来说，内存降价是他们极不愿意看到的，特别是第一大内存供应商三星，DRAM芯片占了三星公司半导体业务营收的85％。

为了弥补DRAM内存降价导致的损失，三星明年将加强晶圆代工业务，虽然在7nm节点上落后了台积电，但三星表态他们的3nm工艺已经完成了性能验证，将于2020年大规模量产。

在晶圆代工方面，三星之前也是有过光辉历史的，在32nm、14nm及10nm节点率先量产，不过7nm节点上三星进度落后于台积电，自家的Exynos 9820处理器也没有赶上7nm EUV工艺，还是用的10nm工艺改进的8nm LPP工艺，数字上听起来跟7nm工艺差不多，但实际上并不是麒麟980、苹果A12及骁龙855同代水平的。

在DRAM内存芯片降价的大环境下，三星在半导体业务上的重点也会倾向于晶圆代工，去年三星晶圆代工业务营收46亿美元，三星的目标是营收增加一倍到100亿美元以上，不过要实现这个目标，三星除了斥资56亿美元兴建新的晶圆厂之外，还要在技术上加把劲，赶超台积电。

经过多年的积淀，三星终于要站上世界之巅。在目前国家大力补“芯”的背景下，三星的发展历程可以说给我们提供了很好的借鉴，而其成功也证明了芯片并非只有欧美才能成为世界顶尖水平。

抢占最小纳米生产制造的制高点

科技的快速发展，使得台积电这个芯片代工龙头不得不加快准备新技术产品的制造准备。芯片技术的快速发展、制程的快速发展，让芯片的制造工厂也不得不加快制程技术的升级。在2012年开始28nm的量产成为主流，然而仅仅过了5、6年的时间，台积电和三星就在今年开始了7nm制程的量产。

芯片制造业之间的竞争不得不让台积电这个龙头快速抢占芯片制造的最高点。在芯片代工业里，台积电、格罗方德、联电、三星、中芯国际等企业竞争也是相当激烈，虽然台积电是芯片代工的龙头企业，但也不敢掉以轻心。

特别是三星，在其宣布2018年下半年量产7nm工艺时，直接宣布了今后的规划，要在2019年生产5nm的芯片，2020年生产4nm芯片，2021年要生产3nm的芯片，可见其每年上升一个台阶，暴露出其雄心。而台积电这个龙头自然不敢掉以轻心，只有加快进度实现3nm制程的生产，抢占制高点。

台积电和三星的规划，给大陆芯片制造企业带来了极大的压力。可以作为大陆芯片制造代表的是中芯国际，但是就是这样的代表也才到2019年才开始实现14nm制程的生产，差距在5年以上甚至更多。