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Ai芯天下丨动态丨三星台积电新一轮PK 一触即发

2019-11-12 15:15
Ai芯天下
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随着摩尔定律发展,先进制程是集成电路制造中最为顶尖的若干节点,现如今芯片市场的竞争已经进入白热化阶段。而三星和台积电的新一轮争夺已经打响,对新工艺的追逐和眺望是两者坚持的野心。

Ai芯天下丨动态丨三星台积电新一轮PK 一触即发

在5nm的节点展开争夺战

台积电和三星将在5nm技术节点上展开客户争夺战,这将是两者技术实力考量的关键阶段。

TO台积电:5纳米技术节点,将会是其技术大集合的关键阶段,在芯片密度、运算效能和降低功耗等环节都将有提升,而包括苹果、华为海思、赛灵思、英伟达等大客户也正在关注台积电量产的进展。

根据摩尔定律的推算,台积电3纳米技术量产时间点将落在2022年前后,如果新工厂将大规模采用EUV技术,总投资金额将超过200亿美元,而这将是中国台湾半导体产业史上最大投资。

但台积电在7nm芯片市场中一直领先与三星,一直都处于供不应求的状态;而三星为了改变落后的尴尬局面,也是计划将于2030年前,成为全球晶圆代工市场中占有最大的芯片代工厂,或许局面并不如三星所愿,现实对于三星而言依旧很残酷。

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新工艺大战一触即发

随着摩尔定律逐渐走到极限,跨入到更先进的工艺之后,先进制程的技术、设备、资金壁垒极高,先进制程局限性在于流片费用、IP成本、制造成本均较高,极高的投入带来了正反馈效应,迫使大部分企业相继放弃了先进工艺的投资。

而从7nm到5nm再到3nm,台积电和三星一直为了抢夺用户而加速工艺研发进程,从2005年至今,三星也从新入选手,发展到与台积电旗鼓相当,而在未来,双方显然还会持续竞争一段时间。

未来两家厂商将会有一次大战,虽然台积电目前是世界第一大芯片代工厂,但是从三星的种种做法上能够看出,三星为了能够超过台积电,做出了很多的努力,不仅耗巨资购入设备,更是加速了芯片制程工艺的研发和生产。

虽然台积电没有对5nm各方面的进度有任何说明,但却表示正在研发的3nm工艺技术非常顺利。3nm不是5nm的升级版,而且更先进的另一种工艺节点,本质上有很大的区别,3nm工艺技术将给芯片性能带来巨大突破。

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台积电:为升级5nm和6nm不怕烧钱

近日台积电已将最先进的2nm工艺纳入了先导规划中,明年则会量产5nm工艺。7nm制程在台中晶圆十五厂运作近两年,从试产到大量生产写下全球纪录。

随着5G的商用钟声逐渐敲响,台积电的5G客户对5nm制程需求强劲,台积电也因此决定加速5nm产能建设。

加速5nm产能的建置,不仅有助于确保台积电技术的领先,同时显示出5G的需求高涨,明年营运成长看好,台积电目前的大部分投资将用于增加7nm和5nm技术的产能。

官方预计,台积电7nm和5nm将会是明年营收的增长主力,7nm营收占比在第三季度达到27%,全年占比超过25%,由此可见制程工艺的吸金能力,对此两家企业而言,更不可能放弃对工艺上的追逐。

台积电跟进宣布6nm技术即将面世,预计2020年第一季度试产。本月初,台积电已经公布5nm进入试产阶段的消息。相比7nm工艺,基于ARM Cortex A72核心的全新5nm芯片能够提供1.8倍的逻辑密度,性能提升达15%。

目前台积电的5nm全光罩流片费用需要3亿人民币,其中还不包括IP授权,如此高的门槛,难怪会让众多公司采取观望的态度。以此来看,台积电似乎又胜过了三星一局。

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三星:未来计划成为第一半导体大厂

在晶圆代工领域,台积电和三星无疑是排名前二的龙头企业,每年都有无数大型公司将订单送上门来。而今在这个领域中,三星试图将台积电从第一的宝座上拉下来。

从订单量来看,三星只收获了英伟达、IBM部分的订单,而高通、华为、AMD等企业还是优先选择台积电。

三星订购了15台EUV(极紫外光)光刻机,价值约为3万亿韩元。从单价来看,每台EUV光刻机售价高达12亿人民币,对比当前的EUV光刻机售价还要高出1/3,三星或许在订购中附加了其他要求,而更大可能是,三星所订购的产品将是搭载ASML新一代技术的光刻机。

而EUV光刻机是7nm制程及后续工艺的重要设备,目前全球只有荷兰ASML公司才能提供,作为ASML的重要股东,三星有购买其产品的优先权,显然是为了能提升自己的技术竞争力,从而达到吸引用户的目的,甚至期望一举超过台积电。

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近日,三星宣布完成5nm FinFET研发,较其7nm芯片特定面积晶体管数量增加了25%,速度提高10%,耗能降低20%,首款6nm芯片也完成了设计定案,预计2019年下半年进入量产。

作为台积电主要的竞争对手三星,目前也开始发力,而且三星还立下了一个自己的目标,在2030年的时候立志成为全球第一半导体大厂,超越台积电,这一理想可谓是十分的远大了。

三星的未来发展计划十分亮眼,在今年下半年实现6nm量产,2020年上半年实现5nm量产,2021年实现3nm技术的量产。可以看出三星在芯片制造行业开始发力了,而且速度十分之快,为了能够早日追赶上台积电,三星也是煞费苦心。

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自动驾驶中的工艺角逐悄然开始

随着自动驾驶的不断推进,越来越智能化的汽车,让车载芯片的性能需求愈发水涨船高。为了应对车载芯片的性能需求,三星和台积电分别推出针对汽车打造的 8nm、7nm工艺。

台积电此次与美国电子设计自动化业者 ANSYS,共同推出名为「汽车可靠性指南 2.0」的解决方案,主要结合 ANSYS 的 IP 技术和台积电的 7 纳米先进制程;相较目前台积电采用 16FCC 支援车用芯片,新方案具备更能因应新一代汽车系统的高严谨性和安全要求。

而三星目前针对车载芯片的工艺是 28nm(28FDS)、14nm,升级到 8nm 将是个巨大的飞跃。

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推动5nm产能需求的原因,主要在于各国5G布建的加速,带动AI与高效能运算芯片的市场需求所造成。随着5nm及更高水准的工艺芯片也更是进入到了试产阶段,这意味着台积电将与三星将展开长时间的正面较量。

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