台积电3nm和5nm同期良率相当，3nm将大量生产

同5nm制程工艺相比，3nm制程工艺的逻辑密度将增加约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%。

美国上梁典礼才刚结束，台积电又于今日举办南科3nm厂的量产暨扩厂典礼，重量级嘉宾皆到场出席，包含经济部长王美花、台积电董事长刘德音等皆到场。刘德音也在典礼中，揭露2nm于新竹和台中的工程，正如期进行中。

南科是台积电3nm产能的主要基地，即将扩厂的代工厂为Fab18厂区，该厂区主要生产3nm和5nm芯片。由于过去台积电鲜少在先进制程厂区落成时举行典礼，今日罕见大动作官宣也引起各界关注。

消息人士指出，台积电采取不同寻常的举措，邀请其供应商和客户以及媒体参加即将于 12 月 29 日举行的 3nm 工艺量产启动仪式。这家纯粹的晶圆代工厂以前从未举办过这样的发布活动，以展示其最新的工艺技术。 

台积电3nm营收超越5nm，美国厂二期也将动工

刘德音致词时表示：“3nm和5nm同期良率相当，也已经客户共同开发新产品并大量生产。”相较于5nm技术，3nm密度增加60%，相同速度下功耗降低30%-35%，台积电指出：“这是世界上最先进的技术。”

台积电最大对手三星已在今年6月宣布量产3nm，虽然看似抢先台积电一步，然多位半导体分析师皆表示，截至目前为止并未看到三星于3nm部分的良率数字，对于量产品质相当质疑。

对于营收贡献，刘德音则指出，3nm的量产，每年营收将大于5nm，“5年内于全世界将产生1.5兆美元终端产品价值。”他补充到，3nm技术将大量应用在推动未来顶尖产品中，包含超级电脑、资料中心、高速网际网络、行动装置以及AR/VR上。

除此之外，刘德音也进一步宣布台积电的扩厂蓝图。除了2023年第二季于新竹的研发中心将开幕，预计进驻8,000位台积研发人员外；2nm也会分别落脚在新竹和台中科学园区，“总共会有六期工程，现在都正依计划进行中。”

刘德音也透露，台积电在美国的第2期建设也将同步展开，以争取客户的信任，并增加未来台积电成长动能。

刘德音说，台积电南科的所有厂房都是绿建筑，将在2030年达成再生水替代率60%的目标，并于2050年，达成百分之百再生能源替代和净零碳排。

“去台化”不存在

近期“去台化”的议题引起广泛讨论，刘德音也再次强调：“台积电将继续保持技术领先，深耕台湾地区并持续投资。”同时指出，今天台积电3nm的开发量产成绩，是与中国台湾在地供应链、通路共同合作的结果。《日经亚洲》也曾指出，台积电九成以上的生产基地，仍在台湾地区。

刘德音预估，Fab18是超大型工厂，今日的上梁为进入第8期扩产，当中每一期都包含面积5万8千平方公尺的大型洁净室。刘德音说，超大型工厂的每一期，都是一般标准型逻辑电路工厂的两倍大。

刘德音说，台积电南科的所有厂房都是绿建筑，将在2030年达成再生水替代率60%的目标，并于2050年，达成百分之百再生能源替代和净零碳排。

台积电 3nm 工艺变体

在提高 N3 的生产良率的同时，台积电开发了多种 3nm 工艺变体，以满足客户对芯片性能、功率、芯片尺寸和成本的不同需求。公司CEO魏哲家曾多次在公司活动中表示，3nm将是台积电又一个大而持久的节点。

台积电的 5nm、7nm 和 28nm 也是晶圆代工厂的大型和持久节点，每个工艺系列都包含三个或更多变体。

台积电即将将 N3 投入量产，并计划在 2023 年下半年推出 N3 的增强版本——N3E。另外两种 3nm 工艺变体——N3P 和 N3S——将于 2024 年推出，随后将推出 N3X为了在 2025 年推出。

三星电子可能在 GAA 工艺竞赛中击败了台积电，前者声称其应用环栅晶体管架构的 3nm 工艺节点已于今年早些时候开始量产。消息人士称，台积电的 3nm 工艺系列仍然使用鳍式场效应晶体管 (FinFET) 技术，甚至在准备量产之前就已经开始扩大其客户群。

三星3nm客户

三星于 2022 年 6 月宣布开始 3nm 芯片生产，并凭借全球首个 GAA 工艺占据技术领先地位。然而，消息人士指出，三星尚未与任何重要的 3nm 芯片客户签约。此外，消息人士称，三星将部分 5/4nm 芯片业务输给了台积电，台积电已从 Nvidia 和高通手中夺回了大笔订单。

三星也未能抢到定于明年推出的高通 5G 调制解调器和射频芯片的订单。台积电凭借其 5nm 和 7nm 工艺系列获得了订单。

与此同时，消息人士称，包括三星 Galaxy 智能手机在内的令人失望的 Android 智能手机销量对其自家 Exynos 芯片的出货量产生了不利影响。三星最终可能会发现很难加快其亚 7 纳米工艺制造的投资回报率 (ROI)。

此外，三星的晶圆代工资本支出仍远远落后于台积电。台积电已将其 2022 年的资本支出前景修改为 360 亿美元——仍是历史新高——而三星的代工资本支出可能仅为台积电的三分之一。不过，消息人士称，值得注意的是，三星正在其代工业务上投入更多资金。

3nm以下领域的又一竞争者

着眼于重新获得制造领先地位，特别是在先进工艺制造方面，英特尔制定了到 2025 年的技术路线图。如果这家美国供应商能够按计划推进其工艺技术，它不仅可以在未来五年挑战三星，还可以挑战台积电年，据业内人士透露。

据这家美国供应商称，作为第一个采用 EUV 的英特尔工艺，intel 4 将在 2023 年用于制造流星湖。intel 3 将提供比intel 4 高 18% 的性能，并将成为英特尔代工业务的重要产品。

该供应商此前透露，Intel 20A（即 2nm 工艺）将于 2024 年准备生产，随后 Intel 18A（1.8nm 工艺）将于 2025 年初首次亮相。Intel 18A 将使用 ASML 的 High-NA EUV 机器。

编辑：黄飞