1.4纳米芯片、1000层NAND闪存...半导体巨头公布最新技术路线图

据韩媒《BusinessKorea》报道，10月5日，三星在美国加州硅谷举办2022年三星科技日，并展示了一系列尖端的半导体解决方案。

时隔三年，三星再次举办线下会议，将为业界带来哪些新消息？

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2027年将量产1.4nm芯片

三星主管晶圆代工业务的社长崔时荣表示，将基于下一代晶体管结构全环绕栅极（GAA）技术不断创新工艺，计划从2024年开始批量生产第二代3nm芯片，2025年引进2nm芯片制造工艺，2027年引进1.4nm工艺。这是三星首次公布1.4nm芯片量产计划。

在晶圆代工方面，三星一直将台积电视为强劲对手。三星此次宣布将于2027年量产1.4nm工艺的芯片，旨在使用领先技术增加客户公司，赶超晶圆代工行业龙头台积电。据TrendForce集邦咨询研究显示，在晶圆代工领域，2022年上半年台积电的市占率排名全球第一，三星则居位第二。

台积电于今年5月宣布开发1.4nm工艺，目前正推进1.4nm工艺开发，但未公布具体量产时间，据半导体业界预测其量产时间为2027~2028年。台积电还在今年8月底宣布，2nm制程将于2025年量产。另外，去年投入代工业务的英特尔，将于2024年和2025年分别引入2nm工艺、1.8nm工艺，但未提及1.4nm工艺。

三星于今年6月底宣布量产3nm工艺，但是目前其3nm工艺并未获得头部大客户的订单。三星对此则表示，正在与潜在客户进行3nm合作谈判，包括高通、特斯拉和AMD。

台积电、三星、英特尔已然开启了新一轮先进制程竞赛，而三星此次则抢先一步公布了2nm和1.4nm工艺的具体开发发展蓝图。

随着人工智能、5G等技术广泛发展，高性能、超小型芯片的需求正在不断扩大。三星致力于技术开发的原因是"5nm以下"超微工艺相关市场正在不断扩大。而三星雄心勃勃地向前的另外一个潜在原因是致力于实现"在技术上绝不落后于台积电"的目标。此外，客户方面，近年来，英伟达、谷歌等大户陆续加入了三星客户群。

值得一提的是，三星计划在美国德克萨斯州泰勒市的"晶圆代工第二生产线"上优先使用“ShellFirst战略”。通过该战略，三星计划到2027年将晶圆代工产能增加至现在的3倍。

目前，三星都是客户公司下单后才根据其需求建立生产线，而未来将先建立生产线再接受客户订单。

何为“ShellFirst战略”？据韩国经济日报报道，三星晶圆代工事业部提出的"ShellFirst"战略的核心是摆脱"先接单后投资"的传统接单战略框架。其构想是，通过三星的主要专长"大规模投资"建设工厂，以此吸引客户，转换生产线。如果比喻成建设公司，它类似于建造一个高端的高档公寓楼“建成后销售”，而不是在建造之前预售公寓。

三星半导体业务的DS（设备解决部分）部门负责人庆桂显（Kyung Kye-hyun）在上月表示，代工厂相当于酒店业，三星将改变生产方式，先建设“酒店房间”而后开展业务。

而三星在德克萨斯州奥斯汀市已有一家工厂，并正在附近的泰勒市建设一家工厂。新工厂将于2024年开始运营，可能会使用最新的生产方法，如3nm技术工艺。三星还有四个晶圆代工据点，分别位于美国奥斯汀以及韩国器兴、华城与平泽。

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未来NAND闪存堆叠超1000层？

在此次活动中，三星首次推出了其第8代V-NAND（512Gb），位密度提高了42%，在迄今为止的512Gb三级单元（TLC）内存产品中达到了业界最高的位密度。该公司表示，全球最高容量的1Tb TLC V-NAND将于今年年底向客户提供。三星还透露了其他产品的进度。

NAND方面，目前，三星正在量产第7代Vertical NAND（V-NAND）闪存，其第九代V-NAND正在开发中，并计划从2024年开始量产第9代NAND闪存。

为了增加存储容量，美光、铠侠等公司在NAND闪存领域的层数竞争中愈演愈烈，三星称，到2030年，公司设想堆叠超过1000层，以更好地支持未来的数据密集型技术。

DRAM方面，三星正在量产第4代10nm级DRAM，而目前1b DRAM正在开发中，并计划从2023年开始量产第5代10nm级（1b）DRAM。与目前主力第4代10nm级DRAM相比，三星第五代10nm级DRAM的线宽（半导体中电子经过的电路宽度）减少了2nm以上。

为了克服DRAM扩展到10nm范围以外的挑战，三星一直在开发图案、材料和架构方面的颠覆性解决方案，高K材料等技术正在顺利进行中。

此外，三星还计划2026年推出DDR6内存，2027年实现原生10Gbps的速度。

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半导体产业转入冰河期？

据韩国经济日报报道，受到全球通胀、各国央行升息引发经济降温，以及半导体需求急速萎缩等影响，三星已将下半年的半导体销售较4月的预期下调了30%以上。

三星DS部门负责人庆桂显（Kyung Kye-hyun）在9月28日举行的员工座谈会上表示，三星今年下半年销售预测（公司内部预测值）比4月份的预测值降低了32%。根据证券公司此前预测，三星下半年半导体销售的预测值将由原来的67万亿韩元下调到45万亿韩元左右。

目前业界普遍预期，半导体产业已经开始进入冰河期，当前的低迷局面恐持续至2023年上半年半导体库存缓解为止。

虽然半导体市场已进入冰河期，但三星不会减产。三星表示，明年将在全球首次量产第5代10nm级DRAM等，并决定继续保持其在存储半导体市场的优势地位。

美光此前宣布将减产DRAM和NAND Flash，并计划明年将开支缩减30%以上，降低工厂开工率。

日本铠侠(Kioxia)公司也紧随美光表示，由于市场形势不利，尤其是个人电脑和智能手机需求放缓，从今年10月起，其日本制造工厂将开始减少约30%的晶圆投产量。

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