臺積電或將耗資150億美元投產3nm晶片，華為麒麟能否如期而至？

臺積電，是全球最大的代工合同製造商，主要為那些有設計但沒有生產能力的公司生產晶片。由於製造晶片的裝置非常精密和昂貴，很多設計晶片的廠家都不會自己生產晶片，蘋果，高通和華為都是臺積電比較重要的客戶。眾所周知，下半年臺積電將為華為和蘋果提供5nm工藝的晶片供給。而最近又有訊息稱，臺積電計劃今年將投資150億美元用於明年3nm工藝晶片的投產。

今年，臺積電將為蘋果和華為將分別交付其最先進的晶片組，即蘋果A14 和海思麒麟1020晶片，兩者都將使用臺積電的5nm工藝節點製造，晶片內部的電晶體數量將增加約77%，比7nm工藝晶片效能更強大，更節省能耗。很多網友不解，這5nm工藝的晶片暫未釋出，有關3nm工藝晶片的訊息又付出水面，臺積電這麼做的目的是什麼呢?

晶片行業更新換代的頻率一般為1-2年。蘋果、華為、高通這樣的晶片設計廠商基本上都會一年更新一款旗艦晶片，所以，臺積電必須提升自身的生產工藝來迎合市場需求。另外，還有一個重要的原因，晶片代工廠不只臺積電一家。高通計劃明年釋出採用5nm工藝的驍龍875晶片，2021年上半年的大多數Android旗艦將會搭載驍龍875。比較有意思的是，為高通明年的5nm晶片代工的還有三星，三星將使用其5nm EUV工藝生產驍龍875G。臺積電比較清楚，技術不進步，就意味著被對手超越。因為，臺積電曾經被三星在14nm製程晶片上“彎道超車”，所以，臺積電必須時刻保持清醒，不斷攻克更先進的技術難題。

為了進一步鞏固晶片代工企業的優勢，臺積電計劃明年在3nm工藝節點開始風險生產。正如我們在四月指出的那樣，這些是代工廠生產的晶片，製造商願意購買它們而無需通過標準測試程式。臺積電表示，其3nm晶片的效能將提高10%至15%，能源效率提高20%至25%。今天的報告提到，蘋果的A16晶片(將於2022年發貨)將使用3nm工藝節點製造。

不出意外，蘋果和高通都會如期拿到自己設計的3nm工藝晶片，但華為這邊能否按照計劃拿到3nm晶片是廣大網友比較關心的問題。就現在的形勢來看，華為麒麟晶片的供應確實會受到一些外界的影響，但不是長久的問題。相信在不久的將來，華為可以扭轉現狀，繼續為使用者帶來好的產品。

業界5nm是極限了，這個之前蟲蟲文章提到過，更小的話各種效益帶來的副作用就超過了帶來的好處了，得不償失了。

真確是把現有的7nm好的盡善盡美，並且提高產能和產品生態建設。

再此基礎上5nm可以初步實驗搞，3nm呀喊喊口號得了。真做也是得不償失，拔苗助長不會有啥真效益的。

技術的發展和手機行業的激烈競爭，使用者對手機效能的需求，導致晶片製造工藝發展越來越快。

7nm是現在最先進的製造工藝，到5nm或者3nm的時候是不是有技術上的難題，我們不清楚，畢竟產品還沒真正生產出來。

現在還是好好用著7nm的,至於什麼時候3nm的出來，得先讓我們用上5nm的再說吧！

7nm到5nm到3nm還會到多少呢？

臺積電3nm廠或2020年正式開工，對此你怎麼看？科技的發展有時超出了我等普通人的想象，今年臺積電才開始量產7nm，計劃明年量產5nm，這不3nm又計劃在2022年實現量產，這樣的大踏步前進可以說是競爭爭奪激烈的結果、也是科技快速發展的結果。

科技的快速發展，使得臺積電這個晶片代工龍頭不得不加快準備新技術產品的製造準備。晶片技術的快速發展、製程的快速發展，讓晶片的製造工廠也不得不加快製程技術的升級。在2012年開始28nm的量產成為主流，然而僅僅過了5、6年的時間，臺積電和三星就在今年開始了7nm製程的量產。

晶片製造業之間的競爭不得不讓臺積電這個龍頭快速搶佔晶片製造的最高點。在晶片代工業裡，臺積電、格羅方德、聯電、三星、中芯國際等企業競爭也是相當激烈，雖然臺積電是晶片代工的龍頭企業，但也不敢掉以輕心。特別是三星，在其宣佈2018年下半年量產7nm工藝時，直接宣佈了今後的規劃，要在2019年生產5nm的晶片，2020年生產4nm晶片，2021年要生產3nm的晶片，可見其每年上升一個臺階，暴露出其雄心。而臺積電這個龍頭自然不敢掉以輕心，只有加快進度實現3nm製程的生產，搶佔制高點。

臺積電和三星的規劃，給大陸晶片製造企業帶來了極大的壓力。可以作為大陸晶片製造代表的是中芯國際，但是就是這樣的代表也才到2019年才開始實現14nm製程的生產，差距在5年以上甚至更多。即使是中芯國際獲得ASML的光刻機可以生產7nm晶片，但從裝置訂購到真正量產，還得花費幾年的時間。在晶片製造技術領域裡，中芯國際離三星、臺積電這樣的企業還很遠，臺積電僅在2017年就獲得了2425項，高居全球企業第九位。

臺積電畢竟在晶片代工領域佔據了半壁江山，其製造技術不但要領先競爭者，同時其製程技術也必須要保持領先，否則要保持晶片代工的龍頭位置可不是一件容易的事情。而本就在此領域相對落後的大陸晶片製造，無疑又加大了追趕的難度。

直接跳過5nm開3nm的廠子的話，臺積電可能有些孤注一擲。按照正常速度發展，下一代臺積電只要能拿出來5nm產品線，就肯定會繼續穩坐半導體代工的頭把交椅，加上Intel緩慢的進度，如果明年能提出5nm，可以領先Intel兩代。

直接啟用3nm其實是有風險的，3nm的距離太小，電流不容易穩定，隧穿效應嚴重。如果工藝出了問題，不只是頭把交椅的問題，可能連工廠的維持都會變得困難，臺積電沒必要太過心急。

在10nm節點之後，全球有能力研發先進工藝的半導體制造公司就剩下英特爾、臺積電及三星了，其中臺積電在7nm及以後的節點工藝上進度是最快的，目前幾乎壟斷了7nm晶片代工訂單。臺積電的5nm工藝最快明年也會試產，在此之後還有3nm工藝，臺積電目前還在準備階段，昨天台灣主管部門通過了臺積電3nm工廠環差案，預計總投資不低於6000億新臺幣，也就是200億美元規模，2020年開工建設，2022年底量產3nm工藝。

對於3nm晶圓廠來說，除了技術研發之外，它對水電的消耗也不容忽視，特別是在大量使用EUV工藝之後，我們之前在介紹EUV光刻機時就提到過這個問題，由於EUV極其耗電，因為13.5nm的紫外光容易被吸收，導致轉換效率非常低，據說只有0.02%，目前ASML的EUV光刻機輸出功率是250W，工作一天就要耗電3萬度，所以晶圓廠耗電量極其驚人，臺積電公佈的2016社會責任報告中提到耗電量總計88.5億度。

除了耗電之外，晶圓廠在製造晶片的過程中還需要大量水源，大型晶圓廠每日用水量高達5萬噸，儘管現在已經做到了80%以上的迴圈用水，但是總量依然驚人，所以建設半導體晶圓廠對環境方面的壓力還是很大的，工藝越先進，問題就越明顯。

臺積電的3nm晶圓廠坐落在臺灣南科園區，佔地28公頃，位置緊鄰臺積電的5nm工廠。今年8月中旬臺灣環保部門已經通過了“臺南科學園區二期基地開發暨原一期基地變更計畫環差案”初審，昨天環差案通過審查，臺積電將於2020年9月自南科管理局取得用地後，隨即動土展開3奈米新廠興建作業。

根據臺積電的資料，他們的3nm專案投資超過6000億新臺幣，約為194億美元或者1347億人民幣，2020年開始建廠，2021年完成裝置安裝，預計2022年底到2023年初量產。