三星動作迅速，在近日的SFF(Samsung Foundry Forum)美國分會上表示：公司計劃在2021年推出一款突破性的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品基于三星3nm GAA(gate all around)工藝制造，性能提高35%，并將功耗降低50%、芯片面積縮小45%。
三星在3nm工藝上使用了最新一代的GAA技術(shù)，能夠?qū)π酒诵牡木w管進(jìn)行重新設(shè)計，使芯片更小更快。因為早期的芯片電路中，電流一直由通道頂部的“閘門”來控制，但GAA利用特定的材料，將整個電流通道包裹成類似3D結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計比“閘門”更加復(fù)雜。一些人設(shè)想GAA晶體管通道是一種叫做納米線的小圓柱體，但是三星的設(shè)計使用了一種叫做納米片的平坦通道。
三星在本次的SFF上表示，第一批3nm芯片主要面向智能手機及其他移動設(shè)備，三星計劃在2020年進(jìn)行測試，2021年開始倒入量產(chǎn)。至于對性能要求更高圖形處理器、數(shù)據(jù)中心的AI芯片等產(chǎn)品，則需要等到2022年。三星代工業(yè)務(wù)營銷副總裁Ryan Lee在本次大會上表示：GAA的出現(xiàn)標(biāo)志著三星代工業(yè)務(wù)進(jìn)入一個全新的時代，這也是三星與英特爾和臺積電競爭過程中的關(guān)鍵一步。
國際商業(yè)戰(zhàn)略咨詢公司的CEO Handel Jones表示：三星的GAA項目研究初見成效，它在GAA方面領(lǐng)先對手臺積電約12個月，英特爾的落后幅度更可能達(dá)到兩至三年。三星在GAA項目的突破，可能會超出摩爾定律的預(yù)期，進(jìn)一步手機、智能手表、家居設(shè)備和汽車變得更智能。
三星代工業(yè)務(wù)營銷副總裁Ryan Lee還對三星芯片的未來作了預(yù)測：GAA技術(shù)的發(fā)展可能會讓2nm甚至1nm工藝成為可能，雖然三星還不確定是否會采用什么樣的結(jié)構(gòu)，但依然相信會有這樣的技術(shù)出現(xiàn)。實際上，芯片制造商幾十年來一直在擔(dān)心芯片小型化過程中遇到的障礙，至于2nm甚至是1nm這種接近物理極限的工藝，確實變得難以捉摸。
除了DRAM內(nèi)存和NAND Flash閃存芯片之外，三星近些年一直在制造高性能邏輯處理器。三星電子已經(jīng)將旗下的代工部門拆分為單獨的業(yè)務(wù)，高通代工了部分驍龍800系列、700系列處理器，最近有消息稱三星半導(dǎo)體還將與AMD合作，為其代工高性能GPU，未來甚至有可能為其制造x86架構(gòu)CPU。
在半導(dǎo)體微縮的過程中，其晶圓的設(shè)計成本也水漲船高。據(jù)傳14nm晶圓的設(shè)計費用超過1億美元，3nm的價格超過10億美元也并非不可能。高昂的晶圓設(shè)計成本，會讓中小企業(yè)望而卻步。不過三星相關(guān)負(fù)責(zé)人對3nm的前景依然感到樂觀，他表示成本正在逐步下降。
在處理器制造的輝煌時期，每更新一代技術(shù)將帶來面積更小、性能更強、功耗更低，同時成本也更少的產(chǎn)品，但現(xiàn)在的產(chǎn)品都需要平衡性能、功耗、成本等多個方面。
最早的半導(dǎo)體制程工藝代表了晶體管尺寸，不過近些年來，這種默認(rèn)的行規(guī)被打破，制程工藝變成了三星、臺積電的數(shù)字游戲。不過三星的7nm工藝和英特爾的10nm非常接近，三星如果能夠在2021年推出3nm工藝的話，對于英特爾來說可不是什么好消息，畢竟2021年的7nm能否順利量產(chǎn)，現(xiàn)在依然是一個未知數(shù)。
目前，英特爾和臺積電尚未為此事置評。
除了3nm工藝，三星還準(zhǔn)備各種工藝來滿足不同用戶的需求，覆蓋到10nm往下節(jié)點的各個數(shù)字上。除了采用GAA工藝的3nm產(chǎn)品外，未來可能還有2nm甚至1nm工藝，挑戰(zhàn)半導(dǎo)體的物理學(xué)極限。
;){kind=link}