为什么说三星的3nm芯片工艺，比台积电的3nm，先进很多？

不出意外的话，三星、台积电的3nm芯片在明年也就是2022年，就会量产了。

而为了早日量产出3nm的芯片，台积电、三星都是铆足了劲，不断地投资，以期早日量产，比如台积电据称已投入了200亿美元用于3nm芯片的研发及相关设备，而三星也是大手笔投资，去年半导体设备就投入了32.9万亿韩元（约1876亿元）。

而在近日，三星在IEEE国际集成电路会议上，更是全球首次秀出了采用3nm工艺制造的SRAM存储芯片，并透露了3GAE工艺的一些细节。

而正是从三星透露的这些细节来看，三星的3nm芯片，可能会比台积电的3nm，先进很多，当然提前是三星彻底地掌握了这些技术。

在说这个问题之前，我们先在谈一谈芯片的功耗问题。芯片的功耗由两部分组成，一部分是电路逻辑状态转换产生的动态功耗，也就是芯片计算时产生的功耗，另外就是CMOS晶体管各种泄露电流产生的静态功耗（又称漏电流功耗）。

别小看了静态功耗，也就是漏电流功耗，它事实上占到了芯片总功耗的50%以上，是芯片功耗最大的杀手。

而为了减少漏电功耗，在28nm的时候，厂商们使用了FinFET（鳍式场效应晶体管），以替代传统的平面式晶体管，这样使得晶体管的电压减小，从而漏电功耗也变小。

但按照技术演进，到7nm，最多到5nm时，这种FinFET晶体管技术就要淘汰了，由环绕栅极晶体管（GAAFET）接替，这样晶体管的电压会再次变小，静态功耗也就小了。

因为每一代芯片工艺进步，都是以缩短CMOS晶体管的沟道长度为代表的，而沟道长度不断缩短，漏电越严重，漏电功耗就越高。

但在5nm时，台积电、三星为了稳妥，都沿用FinFET晶体管，没有切换到GAAFET晶体管技术，导致目前5nm芯片功耗集体翻车，就是漏电太严重了。

而到3nm时，台积电还是采用FinFET晶体管，但是三星转向了GAAFET晶体管，所以我们看到三星表示3nm芯片，电压只要0.23V即可，比FinFET降低了很多。

所以我们完全有理由相信，一旦三星的GAAFET晶体管技术彻底掌握的话，3nm芯片的漏电功耗相比于FinFET晶体管，将大大降低，也就是功耗大大降低。

事实上从三星公布的数据就可以看出来了，三星表示3GAE可将晶体管密度增加最多80％，性能提升最多30％，或者功耗降低最多50％。而台积电的3nmFinFET是晶体管密度增加70％，性能提升11％，或者功耗可

当然，这里还是有一个前提，那就是三星的3nm技术彻底掌握，如果没有掌握的话，那还不一定能够与台积电的基于FinFET晶体管技术相媲美，接下来就看台积电与三星“神仙打架”了。