三星3nm工艺追上台积电了吗?

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尚未追上。台积电3nm(N3)量产更早、良率与性能更优,已迭代至N3E/N3P;三星3nm虽首发GAA晶体管,但良率低、客户少,实际性能与能效略逊于台积电。目前台积电在先进制程领域仍保持领先。
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Intel的10nm工艺进程延迟,三星和台积电在先进工艺上竞争激烈。 Intel遭遇挫折,LG的退出让其14nm技术的应用空间受限,而三星和台积电则在7nm工艺上展现出强劲攻势。特别是台积电,凭借7nm工艺的广泛应用,如苹果、联发科、华为以及高通的新一代骁龙处理器订单,已经占据了显著优势,这无疑让三星感到压力山大。三星意识到与台积电的差距,正全力以赴推进6nm工艺。这一工艺是对7nm的改良版本,拥有更小的核心面积、更低的成本以及更多优势,预计将在2019年实现大规模生产。然而,短期内,三星仍会在2018年量产其7nm工艺,同时继续争夺市场份额。对于台积电,他们不仅有望保持与AMD的合作,但目前的焦点集中在苹果的10nm工艺A11订单上,显示他们在先进制程的竞争中仍占据主导。
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三星虽实现3nm芯片量产,但难以挽回高通订单,台积电凭借技术优势稳拿高通大单。以下从三星芯片代工的问题、台积电的优势、高通的选择以及行业竞争格局等方面进行详细阐述:

三星芯片代工问题频出

骁龙888系列“翻车”:高通曾将2021年重要的两颗旗舰芯骁龙888和骁龙888 +的代工交给三星。然而,骁龙888系列芯片能效比表现差,出现严重发热问题,甚至不如7nm工艺芯片骁龙870,被网友戏称为“火龙”,这让高通对三星的信任大打折扣。

市场反馈不佳:从市场反馈来看,三星代工的芯片在功耗控制等方面存在明显不足,影响了使用体验,导致合作伙伴和消费者对其信心下降。

台积电技术优势明显

工艺成熟稳定:台积电在芯片代工领域拥有成熟稳定的工艺。以骁龙8 +处理器为例,由台积电代工后,功耗表现出色。小米12S系列首发骁龙8 +处理器,首批用户评价很高,即使在炎炎夏日使用也没有出现过烫情况,目前小米12S Ultra在某东的好评率维持在98%,这充分证明了台积电代工的稳定性和可靠性。

长期技术积累:台积电长期以来在芯片制造技术上不断投入和积累,拥有先进的制程工艺和丰富的生产经验,能够更好地满足客户对芯片性能和品质的要求。

高通基于多方面考虑选择台积电

保障产品性能和质量:高通作为全球知名的芯片设计企业,需要确保其芯片产品具有良好的性能和质量,以维护自身品牌形象和市场竞争力。台积电成熟稳定的工艺能够为高通芯片提供可靠的保障,避免出现类似骁龙888系列的发热问题。

满足市场需求:消费者对手机等电子产品的性能和体验要求越来越高,芯片的功耗、发热等问题直接影响产品的市场表现。高通选择台积电代工,能够更好地满足市场需求,提高产品的市场接受度。

修复品牌形象:此前骁龙888系列的“翻车”对高通品牌形象造成了一定影响。与台积电合作,推出性能稳定的产品,有助于高通修复品牌形象,重新赢得消费者信任。因此,高通2022年旗舰芯骁龙8 +转而使用台积电4nm工艺代工,骁龙8Gen2也将继续采用台积电工艺代工。

行业竞争格局变化

三星面临挑战:三星在芯片代工领域虽然实现了3nm芯片的量产,成为全球第一家实现3nm芯片量产的企业,但3nm工艺也未能挽回高通的心。在失去高通重要订单后,三星在芯片代工市场的份额可能进一步受到影响,面临被边缘化的风险。

联发科等对手崛起:除了高通与台积电、三星的合作竞争外,联发科等芯片企业也在不断发展。国内芯片厂商发展速度很快,口碑也不错,如天玑9000、天玑8100等芯片获得了消费者的认可,搭载天玑9000的Redmi K50 Pro深受消费者喜爱。这使得芯片代工市场的竞争更加激烈,三星需要应对来自多方面的竞争压力。

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2021年、2022年是台积电与三星竞争最激烈的两年,一方面在3nm、2nm的领先问题上打得不可开交,另一方面都在坚定地拥护摩尔定律。台积电南京厂总经理罗镇求曾经表示:“我们到目前为止看到3nm,看到2nm,看到1nm都没有什么太大问题。”,如严格按照摩尔定律,台积电应当在2020年第二季度量产5nm,今年6月份就应该看见3nm的量产。三星则更加激进,最近几年,每隔几个月就发表一篇论文,声称再次突破了摩尔定律的颠覆性技术。但现实是,两边的预期都没有得到兑现。按原计划,苹果A16芯片,本应是首批采用台积电3nm工艺的产品,但是经过几轮辗转,苹果只能选用由5nm工艺改良而来的4nm工艺。三星的情况不太一样,但似乎比台积电更糟糕,首批3nm芯片已经进入风险量产阶段,但是晶体管密度、功耗、良率都不尽如人意,早期产品则是结构相对简单的矿机芯片。
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任何一种工艺都需要发展进步完善,只有不断提高工艺水平,才能保持产品的竞争力。
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结论:三星,全球半导体市场的强大竞争者,尽管在技术和产能上一度落后于台积电,但并未停止追赶的脚步。最近,三星通过首发量产3nm工艺,显示出其在技术追赶上的决心。然而,与台积电的差距依然显著,台积电的2nm工艺已经发布,预示着三星还有很长的路要走。三星作为半导体行业的关键力量,其存储芯片领域的领先地位不容忽视,特别是在闪存和内存方面。然而,晶圆代工业务一直是其短板。今年失去高通骁龙8+的订单,无疑让三星面临挑战。为实现到2030年超越台积电的目标,三星集团内部建议拆分电子部门的晶圆代工部分,考虑赴美上市,以增强竞争力。
三星在先进工艺上已经有所突破,6月底全球首发的3nm工艺GAE和GAP版本,分别在能耗、面积和性能上实现了显著提升。3nm GAE工艺相比5nm减少了45%的能耗,16%的面积减少,性能提升23%;而第二代3nm GAP工艺更是节能50%,性能提升30%,同时面积缩减35%,显示了三星在技术追赶上的努力。
然而,面对台积电的2nm工艺,三星的晶圆代工业务仍需付出更多努力。三星要缩小与台积电的差距,未来的发展路径将决定其能否实现超越。尽管挑战重重,三星的决心和研发投入预示着一场半导体行业的激烈追逐战。
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