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半岛彩票台积电发力14nm芯片缠斗三星英特尔

发布时间:2023-12-16 20:56浏览次数: 来源于:网络

  半岛彩票AI (人工智能) 带来了新的需求前景,芯片巨头向更尖端制程加码。2nm尚未量产,围绕着2nm以下技术的争夺已经开始。

  12月14日,台积电在 IEEE 国际电子器件会议上透露, 1.4nm级制造技术已经开始研发,名为A14。目前进展顺利,预计将于2027年-2028年之间量产。台积电同时强调,将于2025年实现2nm级制造工艺量产。

  此前,据中国台湾媒体报道,台积电已经在7月初开始了2nm工艺的预生产,英伟达和苹果将成为首批客户。

  目前,台积电已量产的最先进技术是iPhone 15 Pro和Pro Max所用A17pro芯片搭载的3nm工艺。《财经十一人》获悉,2024年,台积电3nm芯片也将逐步放量,客户名单中包括苹果、英伟达、AMD、博通、联发科和高通。

  2024年,全球先进芯片代工的主要厂商台积电、三星和英特尔均步入3nm以下工艺阶段。一个新的变量是,由于大模型的兴起,AI芯片的需求将推高先进工艺的需求量。咨询机构IC Insights预测,全球芯片制造产能中,10nm以下制程占比将会大幅提升,由2021年的16%上升至2024年近30%。

  台积电此时宣布展开1.4nm技术研发,技术创新意义比商业回报前景更明显。

  据咨询机构TrendForce发布的晶圆代工市场报告,2023年三季度,全球前十大晶圆代工厂商产值为 282.9 亿美元,环比增长7.9%。

  其中,台积电今年三季营收为172.5亿美元,环比增长10.2%,先进制程 (7nm含以下) 营收占比接近60%,3nm工艺9月刚刚有终端产品面世,营收占比已经达到了6%。

  台积电最新市值约5365亿美元,是全球市值最高的半导体公司,先进工艺关系到其未来的想象空间。

  TrendForce的研究显示,2024年,原本主要由手机芯片霸占先进工艺的版图将因AI芯片崛起而发生变化。AI应用带动HPC (高性能计算) 芯片需求逆势成长,高速运算应用将会成为先进制程最大驱动力。

  台积电的产能几乎卡着所有主流AI芯片厂商的脖子,包括英伟达采用4nm工艺的H100和H800、7nm工艺的A100和A800,AMD采用6nm工艺的M1200和5nm工艺的M1300;赛灵思和英特尔的部分产品也由台积电代工。

  目前,尚未有关于1.4nm级工艺更多的信息流出,该技术的性能表现无法估算。此前台积电释放的3nm与2nm芯片的对比信息或许可以作为参考:和3nm芯片相比,相同功耗下,2nm芯片速度可以增加10%-15%;相同速度下,功耗可以降低25%-30%。

  不过,由2nm向1.4nm突破,所需要的设备和资源投入均会显著增长,功效的提升是否覆盖成本的增加,仍未可知。有行业人士认为,尽管向下一代工艺突破的成本明显上升,然而性能的提升却趋于平稳,对客户的吸引力有限。

  但是,台积电别无选择。由于向更先进工艺技术突破所面临的挑战也在加剧,台积电的优势并不是坚不可摧。台积电强调,为了使2nm和1.4nm等节点能够真正发挥作用,实现新的性能、功耗和功能水平,需要进行系统级的协同优化。这对于台积电的研发团队来说,挑战很大。

  对下一代工艺的布局稍有落后,市场份额可能就会旁落。行业发展趋势和竞争需要,都决定了台积电不能慢下来,因为竞争对手们已经在做了。

  三星是第一家将3nm芯片推向市场的公司。2022年,三星实现3GAE工艺 (3nm gate-all-around early,3nm工艺早期版本) 量产,但是良率受到业内质疑,被认为只有约60%。良率影响了三星的订单。同时,由于三星业务复杂,其半导体业务的客户和其手机业务之间可能是直接竞争的关系,客户选择三星代工会有技术或设计泄露的担心,这些均影响了三星3nm芯片的市场表现。

  三星当前的计划是在2024年推出更加成熟的3GAP工艺 (相当于3nm工艺的加强版) ,2025年实现2nm量产,首先用于手机,并分别于2026年和2027年扩展到HPC及汽车电子领域。2026年之后也将推出1.4nm工艺技术。

  另一个竞争者英特尔此前宣布要在4年里掌握5代制程技术,目标在2025年重夺半导体领先地位。在英特尔的时间表上,2024年要实现2nm工艺技术在自家产品上的量产,并在技术逐步成熟后用于其晶圆代工业务上。

  台积电认为这种威胁并不大。今年10月,台积电方面曾经有消息流出,经过内部评估,台积电已经量产的3nm工艺技术和英特尔明年推出的2nm工艺技术表现接近。

  事实上,芯片制造进入到10nm以下阶段,工艺数字并不等同于半导体实际物理尺寸。1.4nm、2nm、3nm这些厂商广泛使用的概念,其实是每个厂商根据自身的参数定义的制程概念。举例来说,同样是2nm制程,各厂商可能参数并不一样。因此,很多时候,先进制程的节点更多是代工厂的宣传手段。

  然而,一些迹象显示,尽管台积电似乎在技术上拥有领先优势,但是客户们仍然有意考虑选择它的竞争者。

  今年7月,英伟达的竞争者AMD表示,正在考虑除台积电以外的代工厂,以追求更大的 “灵活性”。8月,美国AI芯片企业Groq宣布,将成为三星位于美国得州的新厂的首个公开客户,通过三星为其生产AI加速芯片。另据媒体报道,高通也有意在其下一代高端智能手机处理器中,使用三星的芯片替代台积电。

  在当前的国际形势下,芯片代工高度依赖同一家厂商存在一定风险。一个越来越明显的趋势是,芯片厂商们会采用多个代工厂以避免供应链风险,三星和英特尔都将因此获益。

  一位行业资深分析师表示,出于效率和竞争需要,台积电仍然会是业内顶尖公司的第一选择,但是,对于并不在最激烈竞争中的公司们来说,需要其他代工厂来分散风险。

  近日,面对业内传言三星对于2nm工艺技术在采取降价的方式来争抢客户的消息,台积电董事长刘德音在接受媒体采访时表示,“客户还是看技术的品质”。

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