最近,,三星與高通公司達成了生產下一代5G芯片組的協(xié)議,。將使用其5nm工藝生產下一代5G移動芯片組。這筆交易價值約為8.44億美元,,是三星首次為高通生產所有新芯片,,其中第一款為Snapdragon875。
目前,,三星為高通生產8nm器件,,但新產品的安全性得到了保障。這筆交易使三星處于獨特的市場地位,,表明它有能力迎接臺積電,。
但這并不是三星獲得的第一筆重大交易。最近三星還與Nvidia達成協(xié)議,,使用8納米工藝生產RTX 30 GPU,。據(jù)說三星正在與英特爾進行談判,以生產下一代設備,,而英特爾將繼續(xù)追趕制造業(yè)務,。
Snapdragon 875將提供什么?
盡管目前尚無法獲得Snapdragon 875的官方統(tǒng)計數(shù)據(jù),,但6月份的報告表明Snapdragon 875已由臺積電生產,,但三星與高通之間的交易證明了這一點是錯誤的。像以前的Snapdragon設備一樣,,875很可能會使用ARM內核,,而最新的ARM內核設計表明875將具有定制的Cortex-A78內核和Cortex-X1超級內核。與Cortex-A77相比,,這種CPU布置可使875的性能提高30%,。其他報告還表明,875將使用Adreno 660 GPU,,Adreno 665 VPU和Adreno 1095 DPU,。
哪些制造商可以生產最小的設備?
到2020年,,有兩家主要的半導體制造商生產5nm器件:三星和臺積電,。在硅芯片上創(chuàng)建最小功能尺寸的能力允許創(chuàng)建最新的設備,如cpu,、內存和信號處理器,。雖然英特爾經(jīng)常走在硅制造技術的前沿,但他們將架構技術與制造工藝結合的做法導致英特爾在技術發(fā)展上落后2到3年,。
雖然三星和臺積電目前都在生產7nm器件,,但兩家公司都已經(jīng)在提供5nm制造服務,而臺積電宣布芯片尺寸為17.92mm2(晶體管密度為1.73億/ mm2,,相當于芯片約30億個晶體管)的平均晶圓產量為80%,。然而,盡管5nm制程已經(jīng)開始生產,,兩家公司已經(jīng)在計劃3nm制程設備,,并希望在2022年實現(xiàn)批量生產。
為什么半導體代工廠難以生產納米設計,?
高通和三星之間的這筆交易表明,,三星有能力縮小自己與臺積電之間的差距。臺積電是三星唯一的主要競爭對手,。雖然世界上有很多半導體代工廠,,但是目前只有兩家公司可以實現(xiàn)5nm,為什么會這樣呢,?
當把特性尺寸從500nm縮小到250nm時,,工程師必須改進生產過程的許多不同方面,包括開發(fā)更高質量的鏡頭,、改進潔凈室規(guī)格和精細的化學工藝,。然而,,現(xiàn)在晶體管的特性是在單納米尺度,一個全新的范圍的效應發(fā)生,,包括量子隧穿,。這些效應需要一種全新的晶體管設計方法,同時也需要在材料上進行探索,,以確保這些效應被最小化,。這樣的特性尺寸還需要不同的晶體管設計,如部分依賴于3D結構的鰭-場效應晶體管,,這些可能很難制造,。單納米半導體的特性還需要使用非常先進的光刻系統(tǒng)(如ASML開發(fā)的系統(tǒng)),而這些系統(tǒng)非常罕見,,而且受到嚴格的限制,。因此,只有少數(shù)代工廠有能力生產單納米器件,。
中美關系對三星這樣的公司有何影響,?
在制造業(yè)方面,中國在智能手機,、筆記本電腦,、電腦甚至半導體等商業(yè)產品的生產方面穩(wěn)居首位。盡管中國確實擁有半導體代工廠,,但中美貿易戰(zhàn)導致中國對關鍵技術實施了出口管制,,而這些技術將使中國得以開發(fā)尖端半導體。
但即使中國能夠生產出與三星和臺積電旗鼓相當?shù)脑O備,,對5G和加工等關鍵技術的進出口管制意味著,,西方國家必須在中國以外找到制造商來開發(fā)此類技術。三星和臺積電可以輕松利用這一點,,提供制造服務,,而不必與中芯國際(SMIC)等國有晶圓廠競爭。