三星和台积电谁厉害?芯片工艺台积电吊打三星

【三星和台积电谁厉害?芯片工艺台积电吊打三星】在芯片工艺的制作上,台积电从来就没有输过,人家研究14nm的时候,它突破了7nm工艺,当人家突破7nm工艺的时候,它却开始量产5nm芯片 。不光如此,就在前段时间三星刚刚宣布要在芯片的制程上超越台积电开始3nm工艺制程研究的时候,台积电近日又传出好消息称:“已经研发出2nm制程工艺的芯片,并取得突破性进展 。”
台积电吊打三星这种疯狂突破的行为,像极了曾经学校里面的学霸,轻轻松松就能获得好成绩,而三星就像是一直想争夺第一名宝座的“二宝”,但是却一直被“吊打” 。据IT之家7月13日的消息,台湾媒体报道,台积电在2nm芯片的制程上迎来了新的突破,已经成功找到切入环绕式栅极技术(gate-all-around,简称 GAA)的技术路径 。并且按照台积电的计划,该制程的芯片将于2023-2024年投产使用 。
根据摩尔定律的说法:“当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍” 。这个定律自1959年美国著名半导体公司“仙童公司”推出平面型晶体管以来,一直延续到今天,并且很多专家和网友也预测2nm工艺或是硅基芯片的开发极限 。这就意味着,三星想要在硅基芯片的制程工艺上超越台积电是十分困难的 。
台积电的优势台积电每年的毛利率比苹果公司还要高,在2019年的时候达到了50.2%,同期的苹果公司却只有36%左右,在代工企业中,台积电可以称得上是“代工皇帝”了 。甚至在芯片的制造中,几乎没有人比台积电更精通的了,那么是什么让台积电拥有如此辉煌成就的呢 。在西瓜视频涨知识了,借用西瓜视频创作人东城观星的话来说,台积电的成功源自于三点:
1、技术优势
很多人认为,是ASML的光刻机成就了台积电,毕竟ASML每年生产的光刻机大部分都被台积电购买了,让台积电成了世界上高端光刻机最多的芯片生产厂商之一 。但这只是其中的一个因素,毕竟这种极紫外线的光刻机在制作工艺中拥有绝对的优势,很多国家对这种光刻机也是梦寐以求 。但是对于芯片代加工企业来说,并不是光靠光刻机这么简单,从晶圆到加工成芯片,过程包括晶圆的切割—打磨—涂膜—涂光刻胶—光刻—刻蚀—离子注入—晶圆测试—切割die—封装等很多非常重要的步骤,中间设计了几千道的工序,而光刻机只是其中一个重要的环节 。目前5nm的芯片生产良率已经达到了80% 。拥有这种光刻机设备的不止台积电一家,但是想做到这一点却非常难 。
2、制程工艺升级快
在制程工艺上,谁的工艺更先进,那么谁就能占领先机,台积电曾经就提出了工艺“领先半步”的专业,在Intel投产45纳米的时候,台积电就做出了40nm的芯片,而当Intel32纳米时,台积电就达到了28纳米,就是因为在这种战略下,台积电一直领跑Intel和三星两大芯片生产和设计厂家 。并且台积电还拥有领先的封装技术,比同行的封装面积更小,更薄 。就这样吸引了很多高品质的客户,一直发展到今天 。
3、不和客户竞争市场
相对于三星和Intel来说,台积电的设立之初就给自己定位的很清楚,只做芯片的代工,对于芯片设计企业来说,想要边设计边生产,成本和技术难度都太高,但如果把设计好的芯片图纸交给代加工企业生产,整体的效率会高很多,而且成本也变得更低了 。但是把设计图纸交给那些会制作销售自己芯片的厂家,很容易造成技术泄露,而台积电正因为承诺永远不会突破代工的边界,不做芯片的开发和销售,一致获得客户的信赖和认可 。
硅基芯片的后续发展不得不说,硅基芯片的发展非常迅速,短短几十年的时间,就已经突破到2nm工艺的研发 。那么被誉为硅基芯片开发极限的2nm工艺是否还有被开发的可能呢,其实我绝对想要在2nm工艺突破的话难度将会变得非常大,毕竟光刻机也是有极限的,2nm工艺也是依赖于5nm的光刻机制作的 。类似于中芯国际7nm的N 1技术,想要再次升级到1nm将变得非常困难 。根据中科院的消息,我国的碳基半导体也迎来了新的突破,使用碳纳米管制成的半导体在性能上更优异,性能将提升10倍以上,而且功耗也降低30%以上 。碳基芯片成为了未来芯片半导体的主要发展方向 。
总结随着“硅基芯片”制作工艺的极限被开发,新材料的碳基芯片和工艺崛起,“代工皇帝”台积电的辉煌是否还能延续呢,这个要看未来的“碳基芯片”量产化工艺是否能够优化,并继承“硅基芯片”的生产设备,只有这样,拥有高端光刻机和丰富生产“硅基芯片”的台积电才能重新获得先机 。