半導體業者表示,台積電N3備妥多方案進行且不斷修正,但良率等整體效能提升進度仍低於預期。法新社
台積電、三星電子(Samsung Electronics)先進製程大戰即將進入3奈米世代,雙雄皆宣稱進度符合預期,三星甚至成功彎道超車,將提前在2022年上半搶下3奈米GAA頭香。
然據半導體設備業者表示,3奈米良率拉升難度大飆,台積電為此已不斷修正3奈米藍圖,且劃分出N3、N3E與N3B等多個版本,尋求最適設計且符合不同客戶需求,但3奈米方案迄今問題依舊一籮筐,下半年月產能恐難達標,使得多家IC設計客戶紛延長停留在5奈米家族世代時間,擴大採用N4、N4P、N4X等製程。
而三星也不好過,甫面市的4奈米Exynos 2200處理器,加入超微(AMD)的RDNA 2繪圖技術,但效能評估不如預期,設計或製程環節出包仍不明,連4奈米都有問題,3奈米GAA更是魔王關,目前台積電3奈米FinFET亦是卡關,三星晶圓代工事業恐要做好客戶轉單與虧損心理準備。
排除遭美方卡脖的中芯,7奈米以下戰場現為台積電、三星與英特爾對戰情勢,隨著製程持續演進,電晶體微縮越來越困難,實力差距也明顯拉開,由台積電一舉拿下7/5奈米逾9成版圖,三星若再不計入自家手機晶片下單,市佔更僅低個位數。然此領先優勢並未讓台積電歡喜多久,因為卡關多時的3奈米依舊未能順利推進,更艱鉅且投資更大的關卡才要開始。
面對3奈米延遲傳言,台積電先前再三強調,N3按照計畫開發,於2022年下半量產,將使用F電晶體架構來提供客戶最成熟的技術、最好的效能及最佳的成本,已有許多客戶參與,相較於N5,預期2022年會有更多新的產品設計定案,有信心3奈米家族將成為大規模且長期需求的製程技術。
但先前台積電出乎預期宣布在2022年下半N3量產後1年再推出N3E。據了解N3E為成本較低版本,同時還有成本與設計有所差異的N3B等多方案版本。
半導體業者表示,台積電N3備妥多方案進行且不斷修正,但良率等整體效能提升進度仍低於預期,甚至屢傳卡關多時,可能要砍掉重練,此由蘋果(Apple)等多家大客戶近期下單紛以5奈米家族為主顯見。
如台積電先前發布的N4P製程,即為5奈米強化版,藉由減少光罩層數來降低製程複雜度,成本也低於每片晶圓價格逼近3萬美元的3奈米,主要客戶就是蘋果,由於3奈米須至2023年才會放量,首發只能勉強供應iPad,因此以N4P供蘋果2022年iPhone新機所搭載的A16晶片使用。另外,聯發科5G旗艦機晶片天璣9000則採用台積電N4製程。
而超微除了為7奈米大戶,新一代Zen 4架構Genoa及Bergamo伺服器處理器,以及Ryzen 7000系列DT處理器將都採用5奈米,甫推出的Ryzen 6000系列NB處理器產品則採用6奈米製程。值得注意的是,2022年全面回歸台積電的NVIDIA,年度大作RTX40系列將採用5奈米製程,並已付出逾數十億美元預付款,此大單成為台積電下半年營運創高大補丸。
除了台積電3奈米推進緩慢,甚至必須再生出新備案外,一直以來7奈米以下研發並不順遂的三星,不僅5奈米客戶寥寥無幾,近期自家4奈米EUV製程也因為用於Galaxy S22系列的Exynos 2200處理器整體效能表現低於預期,讓外界對於即將登場的3奈米GAA更為看衰前景。
半導體設備業者就表示,台積電3奈米都還只是採用FinFET架構,未進入GAA世代就已經原地打轉多時,更不用說越級採用GAA的三星3奈米能一舉成功實現放量與承接大單,儘管報價甚低,相信IC設計大廠也不敢冒險採用。
對比台積電3奈米雖延遲,至2023年一定會放量,且至少還有蘋果、英特爾包產能,聯發科與NVIDIA、超微也確定下單,三星的3奈米以下鉅額投資恐難以回收,三星遲早將展開晶圓代工事業重整,維持以記憶體業務為主的集團獲利表現。
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科技網 陳玉娟/新竹