12月29日,台积电在台南科学园区举办3纳米生产暨扩厂典礼,正式宣布启动3纳米大规模生产。此前,三星早在6月份就已经宣布开启3纳米工艺制程生产,而台积电在原先的规划中打算在9月正式量产,但是因为一些原因延期到12月份。
据报道,南科芯片18厂是台积电5纳米以及3纳米芯片的生产基地,其中芯片18厂5至9期则是3纳米的生产基地。根据台积电总裁兼联合行政总裁魏哲家此前的说法,台积电的N3制程进度符合预期,将在2022年下半年量产并具备良好良品率。在HPC(高性能计算机群)和智能手机相关应用的驱动下,N3制程2023年将稳定量产,并于2023年上半年开始贡献营收。
而在3纳米制程的加强版上,台积电表示其研发成果也要优于预期,将具有更好的效能、功耗以及良品率,能够为智能手机以及HPC相关应用在3nm时代提供完整的平台支持,而N3E制程也预计在2023年下半年进入量产。目前已经确认苹果将成为台积电3nm工艺的首位客户,或将在M2Pro上首发该工艺芯片。
同时有消息表明,原先台积电的3纳米客户为英特尔,但由于英特人的MeteorLake核显订单延期,此举大幅冲击台积电扩产计划,造成3nm制程自今年下半年至明年首波客户仅剩苹果,产品包含M系列芯片及A17芯片。因此,台积电已决议放缓其扩产进度,以确保产能不会因过度闲置而导致成本压力。
或许这也是为什么台积电在临近年末才开启3纳米制程工艺量产的原因之一,此外业内人士称,明年下半年英特尔也将尝试采用3nm芯片,而高通、联发科等企业则会在明年以及后面逐渐完成3nm芯片的研发,并应用到新款产品上。
目前三星已经在韩国的华城工厂大规模开始量产3nm芯片,与前几代使用的FinFET的芯片不同,三星使用了GAA晶体管架构,能极大改善芯片的功率以及效率。与之前的5nm相比,新一代的3nm制程工艺降低了45%的功耗,并且性能提升23%的同时减少16%的面积。
三星还宣称,第二代的3nmGAA制造工艺也尚在研发中,下一代工艺将使芯片的功耗降低50%,性能提升30%并减少35%的面积。三星电子表示,其GAA晶体管芯片将会应用于高性能、低功耗的计算领域,并计划拓展到移动处理器。
台积电目前将会用有限产生来生产3纳米制程工艺芯片,并且在明年晚些时候,全面转向更加稳定高效的的N3E工艺。此后将在24年进一步提升至N3P工艺,同年试产2纳米GAA工艺,25年全面投产2纳米工艺。