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  • 台積電4nm芯片提前量產,聯發科和蘋果搶首發?

    轉載:本文來自微信公眾號“芯嘢”(ID:aichip001),作者:溫淑,轉載經授權發布。

    芯嘢4月20日消息,2021年第一季度,5nm芯片手機市場激戰正酣,vivo、OPPO、小米等玩家連連發新。同樣哋,好多芯片設計、製造玩家,已經將目光瞄準更加前沿嘅4nm市場。

    4月19日,中國台灣經濟日報報道話,聯發科或搶跑一眾廠商,成為台積電4nm製程產能嘅第一家客戶。而就喺據之前唔到兩周嘅4月7日,業界盛傳有資格首次“嘗鮮”台積電4nm製程嘅,仲要是蘋果。

    5nm落地僅幾個月,4nm作為5nm嘅增強版本,到底能帶來系樣嘅提升,讓蘋果聯發科等大廠“搶破頭”?

    據之前台積電公布相關信息,雖然難以實現像3nm“相同功耗下性能(相比5nm)提升10~15%”嘅進步,但其最新量產時間為2021年Q4,相比3nm提早‌約整一年,恰好滿足3nm量產之前,智能手機芯片、顯卡、各類專用芯片對性能同功耗嘅極致追求。

    那麼,喺呢場先進芯片性能追擊戰度,有誰已入局?從芯片製造、設計、到最終商用嘅各個環節度,又有誰已蓄勢待發?芯嘢挖掘全球4nm製程嘅相關信息,以便回答呢啲問題。

    4nm芯片製造市場:台積電提前量產,三星直接跳過?

    當芯片集成嘅晶體管直徑逼近7nm及更小尺寸,呢場目標為先進製程生產能力嘅賽場上,就只剩下台積電和三星兩個选手,4nm製程賽道上也唔例外。同時,兩大晶圓代工領軍企業針對4nm嘅布局,均曾經歷變動。

    喺2020年8月25日舉辦嘅“台積電第26屆技術研討會”上,台積電公布其最新工藝路線圖,計劃喺2022年量產4nm工藝(5nm N4工藝)。

    但喺今年3月初,業界有消息傳出,台積電4nm工藝量產時間有望提前至2021年第四季度。

    技術指標方面,台積電4nm工藝作為5nm工藝(5nm N5工藝)嘅改進版,相比後者喺速度、功耗、密度上有所提升,但提升幅度低於3nm工藝。

    據台積電工藝路線圖,3nm相比5nm,相同功耗下性能可提升10~15%,相同性能下功耗可降低25~30%。

    同時,4nm同5nm有100%嘅IP相容性,能夠沿用5nm工藝既有嘅設計基礎架構、加速產品創新。

    台積電4nm芯片提前量產,聯發科和蘋果搶首發?

    ▲台積電第26屆技術研討會上公布嘅工藝路線圖

    整理三星喺2018年“晶圓代工論壇”上釋放嘅信息,可發現對4nm工藝嘅相關論述。論壇上,三星高管規劃話,將喺2019年推出5/4nm FinFET EUV工藝。但喺2019年,三星4nm工藝並未如約現身。

    2020年7月2日,中國台灣媒體DigiTimes援引業內人士消息話,三星修改‌晶圓代工工藝路線圖,將從5nm直接跳至3nm嘅研發。目前三星並未回應呢一說法。

    唔過,三星喺2020年7月30日發布第二季度財報時表示“正喺度開發4nm工藝”。

    台積電4nm芯片提前量產,聯發科和蘋果搶首發?

    ▲三星喺2018年“晶圓代工論壇”上公布嘅工藝路線圖

    4nm芯片設計市場:傳蘋果/高通/聯發科青睞台積電,聯發科或搶先?

    盤點先進製程芯片設計市場,通常嚟講,蘋果、三星、高通、聯發科等智能手機芯片設計商,將領先第啲場景中嘅芯片設計玩家發布新品,諗來針對4nm製程也唔例外。

    唔過,相比5nm芯片商用時間線唔同嘅系,呢次聯發科有望成為台積電4nm製程產能嘅第一位客戶。此外,由於美國出台嘅相關禁令,華為海思或者唔得唔從4nm製程“爭霸賽”中退場。

    回顧5nm芯片商用進程,蘋果、三星、高通5nm芯片均已落地,聯發科5nm芯片尚未面世,之前有報道稱好可能喺2021年底推出。

    按照慣例,蘋果採用高端製程嘅新款自研芯片產品會喺iPhone上首發,但針對4nm情況可能有所唔同。

    據DigiTimes援引知情人士消息報道,蘋果4nm芯片將首先搭載於MacBook和iMac產品。目前,仲要沒有關於4nm芯片版本MacBook及iMac亮相時間嘅更多消息。

    除去上面提及嘅聯發科和蘋果,高通亦睇好台積電嘅4nm製程工藝。

    DigiTimes報道話,高通好可能喺2022年,將新一代5G移動芯片代工大單轉移至台積電4nm產線。之前,高通2020年發布嘅5nm驍龍888是由三星獨家代工。

    從智能手機SoC到礦機芯片,終端商用市場好可能競逐4nm

    除去上述手機芯片設計玩家,喺顯卡、礦機等多種專用芯片市場度,4nm等先進製程產能同樣搶手。

    對比5nm芯片市場,礦機芯片玩家比特大陸、嘉楠等曾被報道為台積電嘅首批5nm客戶,同時業界亦傳出GPU龍頭NVIDIA嘅下代產品“Hopper”一代好可能由台積電5nm代工。

    可以想見,當4nm產能滿足消費电子需求后,亦有望向礦機芯片等專用芯片市場轉移。

    喺市場需求旺盛嘅另一面,4nm製程工藝還面臨住製造成本高嘅問題。

    台灣經濟日報報道話,採用4nm製程技術嘅聯發科5G新旗艦芯片產品單價將拉高到80美元(約522.01元人民幣)以上,遠高於現行平均單價30至35美元。

    未來,點樣平衡4nm芯片製造成本及芯片各項性能指標,將是芯片設計玩家、芯片製造玩家面臨嘅共同課題。

    結語:2022年,4nm芯片市場或迎來爆發

    細數全球有能力實現4nm量產嘅芯片製造玩家,僅有台積電同三星兩家。目前,三星嘅4nm相關進展尚唔明確。假設台積電能夠如約喺2021年底實現4nm量產,可以想象,台積電嘅4nm產能將成為各大廠商爭奪嘅關鍵資源。

    芯片設計方面,近期,市場上已流傳有關於蘋果、高通、聯發科4nm芯片嘅相關消息。或者喺2022款發布嘅各款新機度,我哋將能睇到4nm芯片嘅“身影”。

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    2021-04-20 20:07:08

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