新智元报道
编辑：好困 Aeneas
【新智元导读】台积电：9月量产3纳米芯片！三星：笑容逐渐消失……
8月17日，消息称台积电将于今年9月开始对3纳米芯片进行量产。
这下，三星要坐不住了！
虽然三星在6月30日称自己已经实现了3纳米的量产。
不过，似乎至今都没有客户预定的消息。
而相比于三星直接硬上全新的「GAAFET」，台积电依然采用了旧的「FinFET」技术。
台积电的策略是，通过复用之前成熟稳定的技术，让产品稳定性更强，更好地控制成本，同时争取更多时间实现对GAA晶体管架构的优化。
显然，台积电成功了。
9月开始量产
报道称，台积电将于今年9月开始基于N3制造工艺大规模量产芯片，并于明年年初向客户交付首批产品。
一般来说，台积电会在3月至5月开始对新节点进行大规模量产。但N3节点的开发时间比平时要长，这就是为什么苹果即将推出的iPhone芯片将使用不同的节点。
台积电的3纳米N3制程在完成技术研发及试产后，预计第三季度下旬开始，投片量会大幅拉升，而到第四季度，预计月投片量将达上千片水准，开始进入量产阶段。
业内人士指出，依据台积电N3制程的试产情况，预计量产后的初期良率表现会比5纳米的N5制程初期还好。
台积电总裁魏哲家也表示，台积电的N3制程将具备良好良率，2023年即可实现稳定量产，并于上半年开始贡献营收。
苹果抢得头彩
苹果将是第一家采用台积电3纳米投片客户。
业界人士指出，苹果下半年将首度采用台积电3纳米芯片，首款产品可能是M2 Pro处理器，而明年包括新款A17处理器，以及M3系列处理器，都会采用台积电的3纳米。
英特尔的GPU和CPU也会在明年下半年采用台积电3纳米制程实现量产，其他如FPGA等也会在明、后年之后采用。
AMD虽然在先进制程的采用较英特尔落后，但以技术蓝图来看，AMD在明、后年转进Zen 5架构后，部份产品已确定会采用台积电3纳米制程。
至于辉达、联发科、高通、博通等大客户，同样会在2024年之后完成3纳米芯片设计并开始量产。
FinFlex加持下的FinFET
相比于基于5nm的N5工艺，N3预计将提升10%至15%的性能，降低25%至30%的功耗，以及提高约1.6倍的逻辑密度。
技术方面，台积电的3nm仍然使用FinFET鳍型场效应晶体管。
台积电认为，目前的FinFET工艺拥有更好的成本和能耗效率。此外，客户在5nm制程的设计也能用在3nm制程中，无需面临需要重新设计产品的问题，台积电可以保持自身的成本竞争力，获得更多的客户订单。
标准N3节点的工艺窗口较为狭窄，也就是说，部分设计的产量可能会低于预期。
不过，改进了工艺窗口的N3E节点也正在开发之中，预计将在N3之后一年左右进入大规模量产阶段，而且有迹象表明其量产可能会更早。
此后，台积电还将陆续增加N3P、N3S和N3X节点。
但是，不要小看了这个FinFET。
在N3节点中，台积电采用了创新的FinFlex技术，进一步提升了3nm家族技术的PPA（效能、功耗及面积）。
- 3-2 FIN：最快的时钟频率和最高的性能，满足最苛刻的计算需求
- 2-2 FIN：高效性能，在性能、功耗和密度之间取得良好平衡
- 2-1 FIN：超高能效，最低的功耗、最低的泄漏和最高的密度
FinFlex扩展了3nm系列半导体技术的产品性能、功率效率和密度范围，允许芯片设计者使用相同的设计工具集为同一芯片上的每个关键功能块选择最佳方案。
参考资料：https://www.tomshardware.com/news/tsmc-initiates-3nm-chips-production-next-month
https://ctee.com.tw/news/tech/699083.html
