一加科技|拥抱中国厂商，三星量产3nm芯片，功耗降低45%，台积电压力大

2022-07-01 一加科技

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终于，在2022年上半年的最后一天，三星宣布3nm芯片量产，成为全球第一家量产3nm芯片的厂商，实现了三星的第一个小目标--领先台积电，兑现了自己的承诺。
同时三星也表示， 3nm芯片相比于自己的5nm芯片，性能提升了23% ，功耗降低了45% ，芯片面积缩小了16% 。

不得不说，这些数值也表现非常棒，特别是功耗降低45% ，让下游的客户心动不已。毕竟当芯片进入到5nm之后，功耗大增，已经让厂商们头痛不已了。
特别是高通，自从芯片进入5nm之后，由于功耗太大，发热量也上升，于是骁龙888、骁龙8Gen1都获得了“火龙称号” 。
如果3nm能够降低45%功耗，想必高通是最兴奋的厂商之一，因为“驯龙”有戏， “火龙”有救了啊。

那么问题来了，为何三星的3nm工艺，能降低45%的功耗？原因在于三星采用了GAAFET晶体管技术，而之前从14-4nm ，采用的是FinFET晶体管技术。
对于一颗芯片而言，功耗分为两个部分，一个部分是动态功耗，一部分是静态功耗（又称漏电功耗）。
动态功耗是指芯片进行计算时，本身的功耗。而静态功耗，则是芯片加上电之后，电流通过晶体管时，泄露的功耗。

别小看静态功耗，静态功耗才是大头，占一颗芯片总功耗的60%以上，晶圆厂一直就在与静态功耗（漏电功耗）对作，比如英特尔，一直就在讲自己的漏电功功降低了。台积电之前有个“台漏电”的称号，也是讲这一块控制得不佳。
而使用GAAFET晶体管技术时，由于技术更先进，相比于FinFET技术，加到晶体管上的电压（阈值电压）变小了。大家回忆下初中物理知识，功率=电流X电压。
当电压变小时，是不是功耗就变小了？由于GAAFET相比FinFET的阈值电压要低30-50% ，所以静态功耗理论上也就变小30-50% 。

再加上3nm工艺更精细，在动态功耗上也会有降低，以及GAAFET晶体管技术，本身漏电情况也会稍好一点，所以最终实现了45%的功耗降低。
而三星还表示第二代 3 纳米 GAA 制造工艺也正在研发中第二代工艺将使芯片功耗降低达 50% ，性能提高 30% ，面积减少 35% 。
可以说，三星的3nm工艺，比依然采用FinFET工艺的台积电3nm ，真的是更有优势的。

考虑到当前台积电已经绑定了苹果、AMD等厂商，三星为了抢台积电的市场，这次是拥抱中国厂商了，据媒体报道称，上海磐矽半导体将成为最初的客户之一，另外还有更多的中国企业，可能会率先与三星合作3nm 。
不知道接下来台积电如何应对，基于FinFET技术，本来就落后一些，现在时间又落后一些，台积电已经处于劣势了。
就看三星3nm的率良高不高了，如果良率高，表现好，这一把说不定真有翻身机会，就像当年三星在FinFET技术上，率先实现14nm一样。

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