文/觀察未來科技

據韓國經濟新聞7月25日報道，當天，三星電子生產的全球首批3納米芯片產品出廠。這是自上月末开始批量生產以來，三星電子首次向客戶交貨，也使得三星成爲全球首家量產3nm芯片的公司。

三星電子計劃將GAA工藝的3nm（N3）芯片應用於高性能計算（HPC），並與主要客戶公司合作，擴大到移動系統芯片（SoC）等多種產品群。另外，繼華城廠區之後，三星電子平澤廠區也將擴大GAA工藝3nm芯片產品的生產。

而另外一邊的台積電的3nm（N3）官方量產時間預計是在2022年下半年。這樣看起來三星似乎在3nm這個工藝節點上超過了台積電，那么三星的3nm技術真的超過了台積電嗎？

納米爲一米的十億分之一，是處理芯片時常用的晶體管寬度單位。這個數字越小，芯片制程就越先進，也越容易提高性能。當然，這也不絕對，其中的原因就在於近幾年的工藝，比如7nm、5nm，沒有統一的業界標准。

由於工藝的命名沒有統一的業界標准，所以時常會給人們帶來誤解。就比如三星發布了3nm工藝，說3nm工藝在很多方面強於5nm工藝。而台積電這邊量產的是5nm，所以很多人據此認爲三星超過了台積電。

從技術角度來看，三星稱，與前幾代工藝使用FinFET技術不同，三星使用的全環繞柵極（gate-all-around， GAA）晶體管技術，使新开發的第一代3納米工藝可以降低45%的功耗，性能提高23%，並減少16%的面積。而三星第二代3納米（nm）工藝則使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面積減少 35%。”但顯然，芯片面積減少35%並不能代表一個晶體管密度翻倍的數據。

再來看看台積電，與三星不同的是，台積電將採用較爲成熟的FinFET（Fin Field Effect Transistor，FinFET）工藝，一直到2025年量產2納米芯片時，才會採用GAA技術。這也意味着，三星、台積電將用不同架構設計的3納米制程進行對決。在台積電的官方宣傳中提到“相較於N5制程技術，N3制程技術的邏輯密度將增加約70%，在相同功耗下速度提升10-15%，或者在相同速度下功耗降低25-30%。”

架構的設計無法比較的情況下，從晶體管密度這個參數來看，根據ScottenJones（ICKnowledge，viaSemiwiki）和DavidSchor（WikiChipFuse）的數據我們可以得知三星5nm工藝（5LPE）的晶體管密度大約爲126.5，台積電5nm工藝（N5）的晶體管密度大約爲173.1。

據此，根據上述數據，可以計算出的是，三星第一代3nm工藝（3GAE）晶體管密度大約爲150.6，三星第二代3nm工藝（3GAP）晶體管密度大約爲194.6。而台積電3nm工藝（N3）晶體管密度大約爲294.3。當然，在數據不充分，標准不統一的情況下，也並不能對三星和台積電的3nm芯片做出結論。

值得一提的是，在晶圓代工市場，一直以來，都是台積電和三星兩家公司競爭，而台積電仍居於主導地位，佔全球晶圓代工營收的一半以上，也是iPhone、iPad等產品處理器的獨家供貨商。而台積電和三星兩家公司還將如何就技術進行較量，也受到人們的期待和關注。

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