本报记者谭伦,北京报道。随着9月中旬的临近,3纳米级芯片的相继亮相标志着全球消费级半导体产业步入了新的技术时代。苹果无疑是引领这一变革的关键角色之一。
美西时间9月12日,苹果举行2023新品发布会,推出了iPhone 15系列的四款旗舰机型。其中,iPhone 15 Pro Max和iPhone 15 Pro搭载的A17 Pro芯片,CPU性能提速10%,晶体管数量从160亿个提升至190亿个,成为首批采用3纳米制程的手机芯片。
苹果与台积电有着长期合作关系,后者全权负责A17 Pro芯片的制造。台积电已将3纳米工艺投入量产,苹果是其首个客户。台积电计划于2024年接洽其他主要客户,执行3纳米芯片订单。
就在9月7日,台积电与联发科联合宣布,双方共同研发的首款3纳米工艺的天玑旗舰芯片已完成流片,预计将于明年投入量产,并在下半年进入市场销售。
台积电的3纳米制程技术在逻辑密度、性能、功耗和良品率方面均有所提升。与5纳米技术相比,逻辑密度增加约60%,在相同功耗下速度提升18%,或在相同速度下功耗降低32%。
据分析,3纳米芯片的商用已正式启动,预计明年将迎来大规模商用。联发科在2023年第二季度的市场份额已达到30%,连续三年称雄全球手机芯片市场。
从提出到商用,3纳米制程的研发历时7年。早在2016年,台积电就已组建团队着手研发。尽管与外界的两年一跃迁的观感不同,这一过程展示了技术发展的复杂性和挑战。
除了技术路线的竞争外,台积电与三星在3纳米市场的争夺也将继续。面对成本压力,高通考虑与三星合作,探索双供应选项开发3纳米芯片,以增加成本控制权。
英特尔正加速重回顶尖制程行列,计划在2024下半年量产1.8纳米工艺,并推出2纳米产品。英特尔采用的GAA晶体管架构与三星一致,旨在缩短与台积电之间的差距。
尽管3纳米芯片的商用前景乐观,但高成本仍然是当前面临的主要挑战。良率和EUV光刻机的采购成本使得3纳米芯片初期成本高昂,短期内难以大幅下降。然而,市场需求和特定产品的应用为3纳米技术的普及提供了支撑。
随着3纳米芯片的商用逐渐铺开,全球消费级半导体产业正迈向新的技术里程碑。面对成本挑战,市场参与者正通过创新和合作寻求解决方案,推动这一新技术的广泛采纳。