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台积电3纳米厂通过环评 力争2022年量产

此前,台积电3纳米厂“环差案”卡在水、电问题没有通过,将直接影响3纳米工厂的动工时间。所幸如今顺利通过环评,面对一旁来势汹汹的三星,台积电的3纳米竞争又回到了既定的轨道上……

据台湾媒体报导,12月19日,台湾地区“环保署”环评大会通过台积电3纳米新厂的环境评测。

此前,台积电3纳米厂“环差案”卡在水、电问题没有通过,将直接影响3纳米工厂的动工规划。所幸如今顺利通过环评,面对一旁来势汹汹的三星,台积电的3纳米竞争又回到了既定的轨道上。

台积电制程技术领先,不惜重金布局先进的7纳米、5纳米和3纳米技术。据了解,7纳米仍为台积电重点成长产品线,未来将会持续扩产;5纳米产品成为下一个成长支柱,预计于2019年第二季进入试产,并在2020年开始贡献营收;而3纳米技术,将成为带领推动整个半导体产业继续成长的新动能。

7纳米是主要出货动力

12月初,台积电公布11月合并营收983.89亿元新台币,月减3.1%,年增5.6%;累计前11月合并营收9,416.43亿元新台币,年增6.1%。台积电方面称,7纳米制程出货成长,是台积电第4季营运的重要动能。

根据台积电总裁魏哲家的说法,7纳米的量产将使台积电12寸晶圆的总产能达到120万片,比2017年的105万片提升9%。虽然没有详细说明具体的7纳米订单和客户,但他表示到2018年底将有超过50个产品完成设计定案(Tape out)。其中,AI芯片、GPU和矿机芯片占了大部分的产能,其次是5G和应用处理器(AP)。

至于更先进的制程,魏哲家表示增强版7nm芯片Tape out将在今年第三季进行风险性试产,明年量产;同时,明年也会将EUV导入增强版7nm制程。

250亿美元豪赌5nm工艺

摩尔定律问世50年多来,一直指导着半导体行业的发展,但在10nm节点之后普遍认为摩尔定律将会失效,制程工艺升级越来越难,下一个节点则是5纳米。

台积电在今年六月的半导体技术论坛上宣布将投资250亿美元研发、生产5nm工艺,预计2020年问世。

资料显示,与初代7纳米工艺相比,台积电的5纳米工艺大概能再降低20%的能耗,晶体管密度再高1.8倍。至于性能,预计能提升15%,不过使用新设备的话可能会提升25%。从这里预估的数据来看,制程工艺到了5纳米之后,性能或者能效提升都会放慢,而制造难度也越来越高,投资高达数百亿美元,这也导致了未来的5纳米芯片成本非常贵。

目前开发10纳米芯片的成本超过了1.7亿美元,7纳米芯片则要3亿美元左右,5纳米芯片研发预计成本超过5亿美元,而开发28纳米工艺芯片只要数千万美元,这一趋势将导致未来的5纳米芯片客户越来越少,未来只有苹果等少数资本雄厚的公司才会坚持升级制程工艺了。

3纳米制程可能是终极技术

半导体制程技术已推进到10纳米,据台积电董事长张忠谋先前估计,3纳米应该会出来,2纳米则有不确定性,意即3纳米有可能是半导体终极先进技术。

3纳米是指集成电路的线宽大小,随着线宽越小,每片晶圆能产出的芯片数量越多,只是制程技术推进有其物理极限。依张忠谋估计,若2纳米制程无法推出,3纳米便将是半导体终极先进技术。台积电3纳米制程,预计未来的主要应用将以云端运算、人工智能与5G处理器为主。

台积电3纳米制程新厂确定留在台湾,落脚南部科学工业园区台南园区,这桩投资案也是全球第一宗宣布的3纳米投资规划,领先竞争对手韩国三星与美国英特尔。

依据原定时程,该厂是全球第一座3纳米工厂,有望在2020年动工,最快2022年底量产,全球半导体产业迈向新纪元。据悉,台积电3奈米厂投资金额不会少于5纳米的6000亿元。

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