3nm芯片之争,牵一发而动全身( 二 )


这不意味着三星就在客户关系上胜过台积电 。
两家代工厂都预计在2023年开始投产 , 经过初期的产量和良率爬升 , 到2024年开始大规模量产 。 台积电3nm工艺明年将率先应用于苹果A17 , 三星3nm首发客户的主要是国内的矿机芯片厂商PanSemi , 向英伟达、高通等客户提供的产能预计最早也要等到2024年 。
当然 , 3nm客户的争夺最终都要先回归到技术 , 尤其在芯片代工的领域 , 最核心的依然是技术实力 。 今年6月 , 三星宣布全球率先量产3nm 。 台积电3nm的量产时间则从原定的9月底先是推迟到了今年第四季度晚些时候 , 最新消息指又要推迟到明年年初 。
3nm芯片之争,牵一发而动全身
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图/三星
但关键还是良率 。 三星看似在3nm节点上已经抢占先机 , 但实际生产良率一言难尽 , 据称实际3nm良率仅为20% , 其中主要原因被认为是GAA工艺 。
三星在3nm节点上率先采用了GAA工艺 , 理论上可以实现更小的尺寸和更低的功耗 , 被三星誉为「游戏规则的改变者」 , 台积电也预计在2nm上引入该工艺 。 但有分析指该技术尚不成熟 , 近期就有媒体指出三星正在和美国SiliconFrontlineTechnology公司合作 , 共同提高3nmGAA工艺的良率 。
台积电在3nm节点则继续沿用更为成熟的FinFET工艺 , 第一代3nm较5nm圆晶密度高出1.3倍 , 功耗降低30-35% , 性能提升15-20% , 魏哲家在2022年台积电技术论坛上还暗示 , 「对手的3nm比台积电的4nm还有些差距 。 」
至少目前来看 , 三星3nm的问题主要还是集中在良率上 , 如此低的良率完全不足以支撑大规模量产 , 所谓官宣的量产更像是一次试运营 , 可能这也是高通和英伟达的订单要排到2024年的原因 。
涨价势在必行了3nm的争夺战 , 最早影响的会是手机市场 。
3nm芯片之争,牵一发而动全身
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图/苹果
iPhone15Pro版本不出意外将是首批采用3nm的产品 , 按照苹果最近两代在Pro版和标准版芯片性能上的差异化策略 , iPhone15可能将采用4nm的A16芯片 。
而在联发科尚未明确的情况下 , 由于高通的3nm产能需要等到2014年 , 加之高通旗舰级芯片通常在第四季度发布 , 实际产品上市要到次年年初 , Android厂商也许要等到2025年年初才能推出采用3nm工艺芯片的旗舰机产品 。
除此之外 , 台积电在3nm节点还规划了至少4个加强版 , 包括N3S(密度增强)、N3X(超高性能)、N3E(增强)、N3P(性能增强)等 , 试图满足不同行业客户的需求 , 特别是高性能计算客户 。
事实上 , 未来两年我们在PC市场也会看到厂商在3nm上的争夺 。 预计基于3nm工艺的苹果M2Pro芯片将搭载在MacBookAir和MacBookPro上 , 将于明年发布;英特尔也将MeteorLake的GPU芯片交由台积电3nm代工 , 原计划今年第二季度流片 , 2023年发货 , 但由于前文提到的产品设计和工艺验证问题 , 不知道又要跳票到何时 。
但在先进工艺芯片不断推进的另一面 , 我们可能不得不在旗舰级产品上面对即将到来涨价潮 。 据估算苹果A16的制造成本约为110美元 , 占iPhone14Pro美版售价的10%以上 , 而A17的成本预计将上涨至150美元 , 按照苹果的习惯不太可能独自吞下这部分上涨成本 , 也意味着至少Pro机型的涨价几乎是势在必行 。
Android旗舰终究也要面对同样的问题 。 实际上在过去两年 , 先进工艺芯片的成本上涨一部分也传导到了Android旗舰上 , 到今年 , 旗舰机的售价基本都来到了4千元以上 。 据澎湃新闻消息 , 即将搭载台积电4nm芯片发布的小米13售价也将大幅上调15-20% , 预期售价将在4500元左右 。