趕上IBM的步伐，臺積電官宣2nm晶片，三星反超希望渺茫

2021-06-03 16:12:17

今年5月，IBM突然釋出全球首款2nm晶片的訊息震驚業界。在驚訝於IBM在工藝製程研發進度之快、以及IBM聯手三星電子和英特爾之餘，業內外不少人士都為臺積電捏了一把汗。

三大晶片巨頭的聯盟以及工藝精度的突飛猛進令臺積電身上的壓力更大，但近日臺積電官宣好訊息，在工藝精度的研發上趕上了IBM的步伐。

6月2日，在線上舉辦的2021年度技術研討會中，臺積電官方披露了2nm的關鍵指標。

據臺積電透露，臺積電的2nm工藝會採用全新的設計，並首次引入納米片電晶體取代了傳統的FinFET結構。用臺積電官方的話來講：這將是史上最大的飛躍。

筆者瞭解到，不同於傳統結構，納米片電晶體能夠更好地控制閾值電壓。所謂閾值電壓，是把半導體領域電路運行所需要的最低電壓。

閾值電壓有任何輕微的波動，都會對晶片的設計和效能帶來明顯的影響。臺積電表示，試驗結果顯示，納米片晶體結構能夠將閾值電壓的波動至少降低15%。

由此可見，在技術層面，臺積電完全有趕超IBM進度的實力，即使目前臺積電的2nm工藝剛剛進入研發階段。

值得一提的是，拋開臺積電和IBM之間的競爭不談，以臺積電目前的進度來看，三星電子想要反超的希望很渺茫。

在筆者看來，這主要有兩方面的原因。

一方面，臺積電的技術水平明顯高於三星，且進度更快。

技術水平上，雙方5nm工藝量產出的晶片功耗之間的差距足以證明，三星電子在高精度工藝成熟度上仍然需要改善。

此外，雖然三星計劃在3nm工藝節點上冒險採用GAA技術，但目前並沒有利好訊息傳出。反觀臺積電，早在5月初就曾傳出過3nm工藝研發進度超出預期的訊息。

另一方面，臺積電擁有更多數量的光刻機。

雖然臺積電和三星電子都是荷蘭光刻機巨頭阿斯麥的股東，但根據公開資料可知，近幾年阿斯麥量產的EUV光刻機中，有70%都進了臺積電的口袋。

隨著工藝製程的微縮，晶片製造環節對EUV光刻機的數量和精度提出了更高的要求。只有足夠的EUV光刻機，才能夠助力工廠實現高精度晶片的量產。

顯而易見，在這方面三星電子也處於弱勢。所以綜合來看，筆者認為三星恐怕要再次反超失敗，你認為呢？

文/諦林稽核/子揚校對/知秋