在全球芯片供應(yīng)吃緊之下，芯片制造巨頭們加足馬力開工之余，暗中較勁，在芯片3納米制程技術(shù)（3nm）上爭奪不休。

臺積電與三星的3nm爭奪戰(zhàn)已然打響，前者已進(jìn)入試產(chǎn)階段，預(yù)計2022年下半年可正式量產(chǎn)，后者則預(yù)計2022年初即可成功量產(chǎn)。其中，三星3nm獲得設(shè)計公司AMD和高通的青睞，英特爾或敲定臺積電3nm代工訂單。

3nm制程的量產(chǎn)對芯片產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有何意義，全球芯片是否會再迎新變局？在這一背景下，在芯片領(lǐng)域前赴后繼的中國企業(yè)們，該如何發(fā)力？

3nm制程對抗升級

在半導(dǎo)體制造中，3nm制程工藝是繼5nmMOSFET技術(shù)節(jié)點之后的又一個技術(shù)節(jié)點。芯片巨頭們圍繞這一技術(shù)都展開了前瞻性布局。截至目前，三星和臺積電已宣布將3nm半導(dǎo)體節(jié)點投入商業(yè)生產(chǎn)，但量產(chǎn)時間不一。

在3nm芯片量產(chǎn)前，市場已是暗潮洶涌。

根據(jù)去年一份拓墣產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的全球前十大晶圓代工廠數(shù)據(jù)，全球芯片代工市場可以分為四大陣營：臺積電拿下半壁江山，市場占有率達(dá)到了55.6%；三星市場占有率16.4%位居第二；聯(lián)電、格芯和中芯國際為第三陣營，市場占有率分別為6.9%、6.6%和4.3%；其他廠商市場占有率僅約1%。

多年位居老二的三星，一直在尋找趕超的機(jī)會。

“缺芯現(xiàn)象在全球蔓延，打亂了芯片巨頭的原有投產(chǎn)計劃，擴(kuò)產(chǎn)的同時，巨頭們的競爭也越發(fā)激烈。得益于智能手機(jī)的剛需，臺積電一直是高端芯片制造的絕對霸主。在7nm、5nm制程工藝上三星較臺積電慢了一步。要想挑戰(zhàn)臺積電，三星就必須抓住3nm小換代的機(jī)會。”接近三星人士透露。

雖然臺積電在芯片3nm制程工藝上的布局時間較早，2016年就已經(jīng)開始計劃建設(shè)相關(guān)晶圓制造工廠，但三星發(fā)力更猛，并且憑借新的GAAFET技術(shù)，欲實現(xiàn)彎道超車。

根據(jù)雙方公開信息，臺積電預(yù)計在2021年進(jìn)行風(fēng)險生產(chǎn)，預(yù)計2022年下半年可正式量產(chǎn)；而三星在今年6月份就已經(jīng)正式宣布3nm制程工藝技術(shù)已經(jīng)成功流片，預(yù)計2022年初即可成功量產(chǎn)。

而產(chǎn)業(yè)鏈下游的半導(dǎo)體及科技巨頭，也形成對抗陣營。在全球芯片緊張局勢下，臺積電或優(yōu)先供給最大的客戶蘋果。據(jù)了解，蘋果計劃在2023年發(fā)布基于3nm的第三代M系列芯片。三星也宣稱已有包括AMD、高通等12家合作伙伴選擇深入合作。目前，聯(lián)發(fā)科和蘋果已經(jīng)在爭奪臺積電3nm芯片首發(fā)權(quán)。

“科技巨頭在專利上的糾紛愈演愈烈，矛盾也越來越多。隨著制程工藝差距的縮小，它們之間的競爭也更為激烈。不過，雖然三星和臺積電在3nm布局已久，但它們都面臨技術(shù)難題。三星GAA技術(shù)可以提升芯片性能降低功耗，但3nm制程工藝的競爭力優(yōu)勢相對較弱，對漏電流控制變得很難，三星一度將量產(chǎn)時間推遲。臺積電的3nm制程也陷入技術(shù)瓶頸。無疑，巨頭們對3nm的搶奪，是一場困難的、昂貴的爭奪戰(zhàn)?！北P古智庫高級研究員江翰對《證券日報》記者表示。

我國半導(dǎo)體迎趕超契機(jī)

為何芯片巨頭在3nm上追趕得如此之緊？

“高端芯片是高端電子產(chǎn)品的核心，直接決定了電子產(chǎn)品的可用性能。提升制程幾乎是提升芯片性能的代名詞。目前，7nm以下的工藝主要用于智能手機(jī)和個人電腦，尤其對于智能手機(jī)而言，核心SoC工藝的先進(jìn)性幾乎和智能手機(jī)的檔次等同。因此3nm的芯片工藝對于智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)而言，意味著又一次小換代。臺積電和三星電子誰會取得芯片爭霸的勝利，就會得到主流廠商的訂單和支持?！蓖ㄐ鸥呒壒こ處熢┫颉蹲C券日報》記者表示。

他稱，“3nm幾乎是摩爾定律的極限，雖然臺積電2nm工藝已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)階段但還未成熟。因此誰在3nm工藝占據(jù)先機(jī)，就意味可以較早帶動技術(shù)變革，對于芯片制造產(chǎn)業(yè)而言也是意義重大的。”

制程發(fā)展到極限也會讓各大IT廠商盡可能地加大備貨力度?！澳壳埃谑袌龉┬璨黄胶夂腿藶楦深A(yù)下，大量汽車、電子企業(yè)因缺芯而減產(chǎn)，而7nm以下性能的趨同，也讓各大廠商干脆直接掃貨，把臺積電等頭部廠商的制造能力提前鎖定。這需要更多芯片企業(yè)快速成長起來。”華為云MVP馬超表示。

袁博也認(rèn)為，“目前智能手機(jī)的性能實際上處于過剩的狀態(tài)，且自7nm以來，先進(jìn)的工藝提升對智能手機(jī)的性能提升越來越有限。此外，萬物互聯(lián)涉及到電子產(chǎn)業(yè)，所需的主流芯片依然還是聚焦在28nm、14nm這些成熟的工藝，因此3nm工藝對汽車等其他電子產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)短期來看不會有太大的體現(xiàn)。這為我國半導(dǎo)體行業(yè)提供了良好的追趕契機(jī)。”

近年來，中國A股也有一批芯片企業(yè)成長起來。雖然相比臺積電、三星，A股半導(dǎo)體公司在技術(shù)研發(fā)上還有很大的差距，但均在加大研發(fā)投入。從財報來看，去年中芯國際、韋爾股份、北方華創(chuàng)、匯頂科技等芯片企業(yè)的研發(fā)支出均在10億元以上。寒武紀(jì)、國民技術(shù)等也在增加研發(fā)強(qiáng)度。目前，中芯國際已成功研發(fā)14nm技術(shù)節(jié)點并已實現(xiàn)量產(chǎn)，并為7nm芯片量產(chǎn)做準(zhǔn)備。

縱觀全球，當(dāng)下，眾多昔日的芯片巨頭將制造業(yè)務(wù)大規(guī)模拋售給代工市場，制造優(yōu)勢不復(fù)存在，而中國企業(yè)正在奮力前進(jìn)。

“在全球芯片短缺危機(jī)下，半導(dǎo)體行業(yè)代工、設(shè)計以及封測環(huán)節(jié)都在漲價，漲幅在10%以上，市場被部分巨頭壟斷，需要更多芯片企業(yè)的出現(xiàn)。目前14nm已可滿足70%應(yīng)用的需求，沒必要去盲目跟進(jìn)，國產(chǎn)芯片企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)會，從低端逐漸向高端延伸，為中國芯片的彎道超越提供可能。”江翰稱。

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