台积电新款 3 纳米芯片晶圆售价 20,000 美元

By:约瑟夫-李于2022年12月5日

台积电发布了他们最新和最小的芯片节点技术的定价,比他们目前的5纳米晶圆价格上涨了25%。采用3纳米节点技术的新晶圆的价格将为每块2万美元。这一消息令人惊讶,因为三星已经宣布与主要的电子公司合作,这可能会使市场份额的平衡从台湾转移。

 

什么是台积电的3纳米节点晶圆?

台积电(台湾半导体制造公司)是世界领先的先进计算机芯片制造商,生产的先进半导体占全球销售总量的50%以上。

台积电首次推出3N技术,该技术大大增加了可以放置在半导体晶圆上的晶体管的密度。这导致了性能的提高和功耗的降低。台积电宣布,与之前的5纳米节点相比,3纳米节点的功耗将降低30%,速度将提高15%。

下面显示的是基于节点工艺尺寸的晶体管密度表。随着节点工艺的改进(尺寸变小),晶体管密度也会增加。

 

节点进程引进年份晶体管密度
7纳米FinFET20189000-1.2亿个晶体管/mm^2
5纳米FinFET20201.3-2.3亿个晶体管/mm^2
3纳米FinFET20223亿个晶体管/mm^2

 

作为背景,含有M1 Pro处理器的苹果MacBook采用5纳米技术,拥有570亿个晶体管,密度约为每平方毫米2亿个晶体管。

 

证明3纳米工艺晶圆的价格是合理的

3纳米晶圆的这一25%的价格上涨将迫使电子制造商提高价格,导致显卡、处理器和智能手机的价格上涨。

 

台积电晶圆定价增加密度
7纳米FinFET晶圆$10,000 USD从8纳米到7纳米增加2倍
5纳米FinFET晶圆$16,000 USD从7纳米到5纳米增加1.8倍
3纳米FinFET晶圆$20,000 USD1.3 从5纳米增加到3纳米

 

如上所示,晶体管密度的增长速度不再是每两年翻一番。早在1965年,英特尔公司的联合创始人戈登-摩尔(Gordon Moore)就曾预测,芯片上的晶体管密度将大致每两年翻一番,而芯片的成本将继续降低。这一趋势,也就是所谓的摩尔定律,显示了新芯片的处理能力呈指数级增长。然而,从5纳米到3纳米晶圆的晶体管密度只增加了30%,似乎芯片密度的进展已经明显放缓,不再是典型的密度增加近2倍。

 

三星的3纳米晶圆与台积电的3纳米晶圆对比

三星也首次推出了基于卓越的GAAFET技术的3纳米工艺晶圆,而台积电则在较早的FinFET技术上建造他们的3纳米晶圆。

这一消息促进了s三星的竞争力,因为他们正在为其3纳米工艺晶圆寻找买家。三星公开宣布,他们与包括高通、Nvidia、IBM和百度在内的主要制造商达成了协议。由于苹果、AMD和Nvidia目前从台积电采购他们的5纳米芯片晶圆,转向三星的3纳米晶圆可能意味着市场份额的重大转变。

 

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