2020年伊始，全球半導(dǎo)體先進(jìn)制程之戰(zhàn)已然火花四射,。從華為和蘋果打響7nm旗艦手機(jī)芯片第一槍開始,，7nm芯片產(chǎn)品已是百花齊放之勢，5nm芯片也將在下半年正式首秀,。這些逐漸縮小的芯片制程數(shù)字,，正是全球電子產(chǎn)品整體性能不斷進(jìn)化的核心驅(qū)動力。
7nm與5nm差距在哪
半導(dǎo)體制程技術(shù)從7nm邁入5nm,，將為芯片性能及工藝效率等帶來極大程度的提升,。尺寸越小意味著在相同面積之內(nèi)可以儲存更多的晶體管，從而達(dá)到更快的運(yùn)行速度,，并降低能耗,。
制程工藝的進(jìn)步將會為芯片帶來哪些屬性的提升呢？5nm制程工藝目前還沒有商用,，我們不妨用10nm和7nm做個對比,。以華為麒麟處理器來看,，從麒麟970（臺積電10nm制程工藝）到麒麟980（臺積電7nm制程工藝），其晶體管數(shù)量從55億上升至69億,，同比增長25．5％,，這也導(dǎo)致其CPU性能提升50％、GPU性能提升100％,、NPU性能也提升了100％,。當(dāng)然，制程工藝的提升除了會改變處理器的性能外,，還會降低功耗,、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期等，這也是行業(yè)不斷提升芯片制程工藝的原因所在,。
按照全球IC晶圓廠技術(shù)演進(jìn)路線來看，在2020年這個時間節(jié)點(diǎn)上,，僅臺積電和三星實現(xiàn)5nm量產(chǎn),。其中，格羅方德和聯(lián)電基本已經(jīng)放棄了7nm制程工藝的研發(fā),；英特爾目前還在研發(fā)7nm,；中芯國際的7nm制程工藝將于2020年年底實現(xiàn)量產(chǎn)。
在對比臺積電和三星兩家5nm工藝方面,，由于兩家企業(yè)對制程工藝定義的標(biāo)準(zhǔn)不同,，很難界定孰好孰壞。但根據(jù)此前雙發(fā)公布的信息來看,，他們5nm主要的對比對象是上一代的7nm工藝,，我們不妨先來看看兩家企業(yè)7nm技術(shù)的差異化。
基于此數(shù)據(jù),，業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)人士得出的結(jié)果是,，這兩家7nm工藝在晶體管密度上非常接近，但臺積電的產(chǎn)能會高于三星,。也就是說,，三星第三代7nm工藝與臺積電第二代7nm工藝相當(dāng)，那么他們5nm工藝究竟如何呢,？
三星暫時落后
三星電子高管在2020年3月份的股東大會上曾表示,，三星與臺積電在代工業(yè)務(wù)方面存在差距，但三星將利用新工藝的領(lǐng)先優(yōu)勢來發(fā)展代工業(yè)務(wù),。這也暗示著,，三星即將量產(chǎn)的5nm工藝與臺積電的存在著差距。
早在2019年4月16日,，三星便宣布5nm FinFF工藝技術(shù)已開發(fā)完成,，可以為用戶提供樣品,，預(yù)計將在2020年下半年量產(chǎn)。
具體來看,，三星曾透漏,，5nm工藝將使用相同的7LPP晶體管SRAM并提供GR兼容性。5LPE與7LPP相比具有許多優(yōu)勢,，具體取決于選擇的遷移路徑,。通過增強(qiáng)晶體管的改進(jìn)，三星聲稱在使用5LPE 7．5T庫時其7LPP工藝的性能提高了10％,。同時,，三星還增加了單鰭器件低泄漏器件，它們可將功耗降低20％,。
據(jù)外媒報道,，三星正加速在韓國華城建造的5nm工廠，預(yù)計6月份完成建設(shè),，最快年底可以生產(chǎn)5nm工藝,，目前三星收到了高通的訂單，以現(xiàn)在的時間線來推算,，三星可以在年底量產(chǎn)高通X60 5G調(diào)制解調(diào)器芯片組,。
除了高通外，谷歌也正式宣布,，公司自研的SOC已經(jīng)流片,，將有望在Pixel系列手機(jī)上搭載。這顆芯片代號叫“Whitechapel”,，搭載的是8核CPU,，將采用三星5nm工藝制程。
另外,，由于受疫情影響,，荷蘭ASML公司很難將設(shè)備出口，這給三星,、臺積電等在內(nèi)的全球半導(dǎo)體廠商帶來了負(fù)面影響,。業(yè)內(nèi)人士表示，荷蘭ASML設(shè)備交付影響了三星,、臺積電這兩家巨頭的研發(fā),、生產(chǎn)進(jìn)度，其中三星遭受的損失會更大,。由于三星去年購買的EUV設(shè)備部分用于DRAM生產(chǎn),，導(dǎo)致量產(chǎn)5nm工藝所需的EUV設(shè)備數(shù)量不夠，與臺積電相比有較大差距,。
臺積電5納米產(chǎn)能全開
供應(yīng)鏈透露,，臺積電遭華為旗下海思砍5nm投片量,，相關(guān)產(chǎn)能缺口由蘋果全數(shù)吃下，蘋果并要求臺積電第4季追加近1萬片產(chǎn)能,，與超微爭食5nm強(qiáng)化版,，加上英偉達(dá)、超微等大客戶同步擴(kuò)增7nm投片量,，臺積電5nm不僅如期并全產(chǎn)能開出,，7nm也持續(xù)滿載至年底。
此外,，外界普遍認(rèn)為新冠肺炎疫情導(dǎo)致客戶下修訂單之際,，供應(yīng)鏈先傳來好消息，有助提振市場信心,。臺積電稍早曾預(yù)告,，5nm先進(jìn)制程已準(zhǔn)備量產(chǎn)，預(yù)定第2季放量,，同時看好5nm和7nm二大主力制程齊發(fā)威,，今年營收增幅可望超過行業(yè)平均數(shù)達(dá)17％以上。
臺積電營收強(qiáng)勁成長走勢,，是否會因為新冠肺炎疫情攪局而出現(xiàn)變數(shù),，成為各大法人機(jī)構(gòu)近期密切追蹤的焦點(diǎn),。
不少外資最近相繼下修臺積電第2季,、甚至第3季營收展望，甚至有人推估蘋果將5nm的訂單遞延一到二季,，相關(guān)報告趕在臺積電發(fā)布會前出爐,，普遍認(rèn)為臺積電5nm訂單將不如預(yù)期，甚至連原本排隊的7nm訂單,，也因海思,、聯(lián)發(fā)科等大客戶砍單，導(dǎo)致排隊潮逐步消散,。
臺積電不對外資報告及客戶訂單做任何評論,，強(qiáng)調(diào)5nm計劃一切依進(jìn)度進(jìn)行。供應(yīng)鏈透露,，臺積電5nm制程確實因客戶端考量疫情發(fā)展而有所調(diào)整,。
其中，海思因手機(jī)銷售不佳,，下修在臺積電5nm及7nm下單量,，但海思釋出5nm的產(chǎn)能，已全數(shù)被蘋果包下,；至于原打算在18廠P1 ,、P2廠追加至6萬片的計劃,，也如期進(jìn)行。
據(jù)了解,，海思下修臺積電5nm和7nm約20％產(chǎn)能,，以手機(jī)芯片為主。5G基地臺芯片則不變,，但騰出的產(chǎn)能已被蘋果,、超微和英偉達(dá)等芯片大廠全部分食，主要是因為疫情帶動在家上班,、線上購物,、遠(yuǎn)距教學(xué)和游戲等宅經(jīng)濟(jì)需求大幅成長，蘋果筆電,、平板賣到缺貨,，各大資料中心擴(kuò)增伺服器，加上5G基礎(chǔ)建議也加速布局,，帶動高速運(yùn)算云電腦芯片,、網(wǎng)通芯片和繪圖處理器強(qiáng)勁需求。
臺積電迄今一直未發(fā)布的南科18廠第三期計劃（P3）產(chǎn)能規(guī)劃,，據(jù)了解,，原為超微打造的5nm強(qiáng)化版，超微已提出每月超過2萬片12吋晶圓的需求,，規(guī)劃第4季到位,；蘋果追加約1萬片的產(chǎn)能需求，也將采用這項制程,。
換句話說,，臺積電今年資本支出幾乎集重兵在5nm，未受新冠肺炎疫情影響,，全力沖刺當(dāng)中,，預(yù)期在5nm和7nm全數(shù)滿載下，臺積電今年依舊繳出年增雙位數(shù),、續(xù)新高佳績,。