三星3nm工艺投产延迟，新技术让芯片功耗下降约50%

4月7日消息，在 5nm 工艺即将大规模量产的情况下，3nm 工艺就成了台积电和三星这两大芯片代工商关注的焦点。三星电子旗下的三星晶圆代工，此前设定的目标是在2021年大规模量产 3nm工艺。

但外媒最新的报道显示，三星 3nm 工艺已不太可能在 2021 年大规模量产，目前来看 2022 年将是更现实的时间点。业内消息人士指出，这并非工艺制造上的延迟，而是因为 EUV 光刻机等关键设备在物流上的延迟所致。

目前还不清楚三星竞争对手的 3nm 工艺是否会受到影响，如果竞争对手正常推进，对三星可能就会非常不利。

在今年年初我们报道过三星已经攻克了3nm工艺的关键GAA全能门技术，并且打算在2021年实现量产，并希望以此在3nm竞争中击败台积电，但由于新冠病毒的大流行，这一计划可能要被推迟了。

根据Digitimes的报道，由于新冠病毒的流行打乱了三星公司原本为新生产线安装设备的安排，因为病毒对物流和运输服务的影响导致了EUV和其他生产设备的交付延迟了，三星可能会把3nm工艺的投产时间推迟到2022年，这对三星会造成什么影响暂时还未知。

三星的3nm工艺将不再使用FinFET技术相而是转向GAA技术，新的技术可以让芯片面积减少35%，功耗下降约50%，3nm GAA工艺与5nm FinFET工艺相比，同样功耗情况下性能提升33%。

GAA全能门与FinFET的不同之处在于，GAA设计围绕着通道的四个面周围有栅极，从而确保了减少漏电压并且改善了对通道的控制，这是缩小工艺节点时的基本步骤，使用更高效的晶体管设计，再加上更小的节点尺寸，和5nm FinFET工艺相比能实现更好的能耗比。

另外，作为目前全球仅有的一家能生产极紫外光刻机的厂商，阿斯麦此前已经下调了今年一季度的业绩预期，由 2019 年第四季度及全年的业绩报告中预计的 31 亿欧元到 33 亿欧元之间，下调到了 23 亿欧元至 24 亿欧元。

阿斯麦调整一季度的业绩预期，主要也是受疫情的影响，但他们也给出了 3 个方面的具体原因，其中就包括光刻机交付的延迟，部分厂商对他们的交付能力存在担忧，为了加快交付进度，部分厂商甚至要求他们在完成正常的工厂验收之前就交付。

从外媒此前的报道来看，三星的 3nm 工艺，将采用环绕栅极晶体管（GAAFET））技术，这是同 7nm 和 5nm 工艺所使用的鳍式场效晶体管（FinFET）完全不同的技术，面积可以缩小 35%，此前的报道是显示三星 3nm 芯片的性能较 5nm 可以替身 33%，基于 GAAFET 技术的三星 3nm 原型工艺，此前已经投产。

而三星最大对手台积电也因为疫情原因半导体装备及安装人员都无法按期完成，原计划在 6 月份风险试产的 3nm FinFET 工艺，试产时间将延期到 10 月份。

相应地，台积电南科 18 厂的 3nm 生产线也会顺延一个季度，原本在 10 月份安装设备，现在也要到 2021 年初了。

目前台积电已经宣布将会在今年正式量产5nm制造工艺，预计苹果A14以及华为麒麟1020处理器将会采用全新的5nm制造工艺，预计还将集成最新的5G基带，至于5nm工艺的下一代应该就是3nm制造工艺了。不过由于疫情的影响，采用3nm制造工艺的三星不得不选择延期，原本2021年就可以完成的3nm工艺预计被曝延期到2022年。

根据三星官方的消息，三星将会在3nm工艺中采用最新的GAE工艺，同时放弃目前大规模应用的FinFET晶体管从而转投GAA环绕栅极晶体管工艺，三星称全新的3nm制造工艺可以让核心面积减少45%，功耗降低50%，同时性能提升35%。分析人士认为三星宣布推迟3nm工艺的量产并不是由于晶圆制造的设计问题，而是疫情导致的光刻机不能正常运抵三星总部。

当然除了三星之外，另外一家晶圆代工巨头台积电也遇到了3nm制程工艺研发的麻烦，原因自然是疫情原因半导体装备及安装人员都无法按期完成，于是原定于今年6月份举行的3nm风险试产的工序不得不转移至10月份，而包括试产，安装设备一直到量产还需要很长的时间，因此台积电方面量产3nm同样需要延期到2021年，或许也将延期到2022年。

这场半导体双强的 3nm 争霸之战，会有什么变数呢？让我们静观其变

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