台积电首次公布 3nm 工艺详情：量产延期，依旧采用 FinFET 技术

技术编辑：王治治丨发自 SiFou NewOffice
SegmentFault 思否报道丨公众号：SegmentFault

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尽管 2020 年全球半导体行业会因为疫情导致下滑，但台积电的业绩不降反升，掌握着 7nm、5nm 先进工艺的他们更受客户青睐。今天的财报会上，台积电也首次正式宣布 3nm 工艺详情，预定在 2022 年下半年量产。

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台积电原本计划 4 月 29 日在美国举行技术论坛，正式公布 3nm 工艺详情，不过这个技术会议已经延期到 8 月份，今天的 Q1 财报会议上才首次对外公布 3nm 工艺的技术信息及进度。

台积电表示，3nm 工艺研发符合预期，并没有受到疫情影响，预计在 2021 年进入风险试产阶段，2022 年下半年量产。

在 3nm 工艺资金投入上，台积电已投入约 500 亿美元，仅建厂一项就至少 200 亿美元，原计划 6 月份试产，不过受疫情影响现在要延期到 10 月份了。

在技术路线上，台积电评估多种选择后认为现行的 FinFET 工艺在成本及能效上更佳，所以 3nm 首发依然会是 FinFET 晶体管技术。

在 3nm 节点上，台积电最大的对手是三星。三星早在去年就宣布了 3nm GAE 工艺，将在 3nm 节点放弃 FinFET 晶体管，转向 GAA 环绕栅极晶体管工艺。与普通的 FinFET 相比，该技术允许将晶体管堆叠在彼此的顶部，从而使其固有地使用更少的空间。MCBFET GAA 晶体管可灵活调节其晶体管宽度，这意味着整个堆叠晶体管的宽度可达到设计人员所需的宽度。

和 7nm FinFET 工艺相比，3nm GAE 工艺号称可将核心面积减少 45%，功耗降低 50%，性能提升 35%。

三星之前计划在 2021 年量产，但在近期的一份报告中称，三星 3nm 工艺量产时间可能已经延期至 2022 年。业内消息人士指出，这并非工艺制造上的延迟，而是因为 EUV 光刻机等关键设备在物流上的延迟所致。

因此，台积电与三星谁能首发 3nm 技术，仍未可知。

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随着 3nm 工艺的临近，人类正在逼近硅基半导体的极限，此前台积电有信心将工艺推进到 2nm 甚至 1nm，但到现在为止也仅仅是一纸空谈，仍未有相关的研究成果产出。也正因如此，业界认为 3nm 工艺很有可能就是 CPU 等芯片的极限了。

不过讨论这个问题还为时尚早，台积电之所以仍未放弃 FinFET 技术，拥抱可能更适合 3nm 的 GAA，就是因为其 2020 年最大的关注点仍是 5nm 技术。2020 年 Q2，台积电不出意外将面临苹果 A14 处理器和华为麒麟 1020 处理器的量产压力。因此，台积电的保守可能也是一出“缓兵之计”。