全球最大的代工合同制造商是臺(tái)積電(TSMC)。該公司為自己設(shè)計(jì)但沒有生產(chǎn)設(shè)備的公司生產(chǎn)芯片。用于制造芯片的設(shè)備非常復(fù)雜且非常昂貴。例如,臺(tái)積電計(jì)劃今年在資本支出上支出150億美元。臺(tái)積電的主要客戶包括蘋果,高通和華為。
臺(tái)積電明年開始風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)3nm工藝節(jié)點(diǎn)
今年,蘋果和華為將分別交付其最先進(jìn)的芯片組,分別為A14 Bionic和HiSilicon Kirin 1020。兩者都將使用臺(tái)積電的5nm工藝節(jié)點(diǎn)制造,這意味著組件內(nèi)部的晶體管數(shù)量將增加約77%。這使得這些芯片比它們所替代的7nm芯片更強(qiáng)大,更節(jié)能。由于美國新的出口規(guī)定,臺(tái)積電將從9月下旬開始無法向華為發(fā)貨組件。美國禁止任何使用美國技術(shù)的晶圓代工廠在未獲得許可的情況下將半導(dǎo)體運(yùn)送給華為。該晶圓代工廠幾天前表示,它將不會(huì)在9月14日之后將晶圓運(yùn)送給華為。臺(tái)積電首席執(zhí)行官劉銘文尚未評論他是否會(huì)嘗試從美國獲得許可,以允許它繼續(xù)與中國制造商開展業(yè)務(wù)。
通常,芯片內(nèi)的晶體管越多,功率和能效就越高。大約每隔一年,晶體管密度將增加近一倍,從而使公司可以設(shè)計(jì)功能更強(qiáng)大的組件。例如,蘋果A14 Bionic內(nèi)部將有150億個(gè)晶體管,而A13 Bionic內(nèi)部有85億個(gè)晶體管,而A12 Bionic則有69億個(gè)晶體管。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行,Apple iPhone 12系列將是首款采用5nm芯片組供電的手機(jī)。
臺(tái)積電將發(fā)布的首款5nm Snapdragon芯片有望成為Snapdragon 875移動(dòng)平臺(tái)。該芯片組將為2021年上半年的大多數(shù)Android旗艦提供動(dòng)力,并將包括ARM的新超級內(nèi)核Cortex X1。后者可以使使用ARM Cortex-A77內(nèi)核的芯片性能提高30%。但是,最近的一份報(bào)告表明,臺(tái)積電的主要競爭對手三星鑄造公司將使用其5nm EUV工藝生產(chǎn)Snapdragon 875G。EUV或極紫外光刻技術(shù)使用極細(xì)的紫外光蝕刻芯片上的圖案,以顯示應(yīng)該將晶體管放置在何處。
臺(tái)積電表示,將在美國建立一家工廠,該工廠將于2023年開始生產(chǎn)。但是,據(jù)報(bào)道,它將在生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)5nm芯片,這將比3nm組件落后一代,該3nm組件將在臺(tái)積電的組裝線上下線。它在亞洲的工廠。
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現(xiàn)在臺(tái)積電正在展望3nm模式。據(jù)MyDrivers稱,代工廠計(jì)劃明年在3nm工藝節(jié)點(diǎn)開始風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)。正如我們在四月指出的那樣,這些是代工廠生產(chǎn)的芯片,制造商愿意購買它們而無需通過標(biāo)準(zhǔn)測試程序。臺(tái)積電表示,其3nm芯片的性能將提高10%至15%,能源效率提高20%至25%。今天的報(bào)告提到,蘋果的A16芯片(將于2022年發(fā)貨)將使用3nm工藝節(jié)點(diǎn)制造。
臺(tái)積電最初計(jì)劃將3nm工藝節(jié)點(diǎn)的使用FinFET晶體管轉(zhuǎn)變?yōu)镚AA(全能門)。但是代工廠已經(jīng)決定繼續(xù)使用FinFET來控制流經(jīng)晶體管的電流,直到準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)移到2nm節(jié)點(diǎn)為止。