随着制程的进一步缩小，芯片制造的难度确实已经快接近理论极限了。

制程工艺是指IC内电路与电路之间的距离。制程工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。

芯片难度接近理论极限

芯片制造工艺在1995年以后，从500纳米、350纳米、250纳米、180纳米、150纳米、130纳米、90纳米、65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米、10纳米、7纳米、5纳米， 一直发展到未来的3纳米 。

微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。

目前的技术在7nm阶段只有台积电和三星两家了，而且三星的量产时间相对于台积电明显滞后，像苹果、华为、AMD、英伟达这样的7nm制程大客户订单，几乎都被台积电抢走。在这种先发优势下，台积电的7nm产能已经有些应接不暇。 在5nm一下制程节点已经鲜有玩家了，目前只有台积电和三星这两家，台积电称将于明年量产5nm ，而三星似乎要越过5nm，直接上3nm。

经过近些年来不断地奋起直追，部分公司在单一领域已经取得明显突破。比如， 刻蚀设备领域。 这一技术正是实现5nm、3nm芯片量产的核心技术。

刻蚀设备领域突破者

在刻蚀设备领域取得突破的公司， 就是鼎鼎大名的中微半导体 。

从2004年开始研发相关产品以来， 中微半导体目前的刻蚀机已经涵盖65纳米、45纳米、32纳米、28纳米、22纳米、14纳米、7纳米到5纳米关键尺寸的众多刻蚀应用 。其刻蚀机的工艺水平已达世界先进水平。

2017年7月， 台积电宣布，中微半导体被纳入其7nm工艺设备商采购名单 。去年12月，中微半导体自主研制的5纳米等离子体刻蚀机正式通过台积电验证，将用于全球首条5纳米制程生产线。目前，高端刻蚀机仅美国上市公司应用材料、东京电子和中微半导体等少数几家能通过台积电5nm验证的更少。

这是国内半导体厂商第一次参与世界最先进的芯片研发生产行列。

排上议事日程的硅片生产

另一方面芯片的的 原材料硅片 的出货量仍然供不应求额。

据SEMI统计， 2018年第一季度，全球硅片出货量达3084亿平方英寸，同比增长79% ，环比增长36%。2018和2019全年继续创造着记录，出货量分别为11814亿平方英寸和12235亿平方英寸。快速增长的需求让全球大硅片供应显得有些吃力。虽然相关厂商纷纷上调价格，但依旧有很大的供需缺口。

纵观全球硅片市场， 市场份额一直在少数几家如日本Shin-Etsu信越(市占率27%) ，日本SUMCO三菱住友株式会社(市占率25%)，中国台湾Global Wafers环球晶圆(市占率17%)，德国Silitronic(市占率15%)等厂商手里，总计超过90%的市场份额。 中国大陆始终在材料这一环节被掐住脖子。 这种情况对国产芯片想要实现自主可控的今天来说不可谓不严峻。因此近年来，我国已将本土大硅片生产厂排上了议事日程。

三星被曝3nm工厂即将开工

　三星被曝3nm工厂即将开工，据韩国媒体报道，三星已经准备在韩国平泽市的P3工厂开工建设3nm晶圆厂了，6、7月份动工，并及时导入设备。三星被曝3nm工厂即将开工。

三星被曝3nm工厂即将开工1

　这两年的三星5nm，4nm工艺性能不行已经是事实了，高通自己也是绷不住准备将8Gen1转向台积电4nm工艺，不过三星下一代3nm工艺还是值得期待的，而且会全球首发GAA晶体管工艺取代FinFET工艺，会比台积电3nm更先进一些。

　根据三星官方介绍，3nm GAA技术相比7nm工艺功耗能降低约50%，性能提高35%，不过这也是纸上谈兵，最终是骡子是马还得拉出来溜溜，而性能更强的3GAP可能要到2023年才能看到。

　在今年，台积电4nm工艺相比三星4nm还是有着绝对优势，但是根据台积电官方介绍来看，台积电3nm的提升幅度并不会太大，而且依然采用FinFET技术，根据目前消息，明年苹果的A16芯片可能会因为产能依然选择台积电N4P工艺。

　所以在目前的时间节点，三星4nm工艺的8Gen1机型推荐指数还是不高，都等到现在了，可以期待一下天玑9000/8100/8000这些机型的表现，此外明年的芯片功耗可能会有一个明显改善。

三星被曝3nm工厂即将开工2

　三星的晶圆代工部门最近负面不断，此前有消息称部分员工涉嫌伪造和虚报5nm、4nm、3nm工艺制程的良品率，以致于高通这样的VIP客户都要出走，重新使用台积电生产骁龙8处理器。

　不过从技术上来说，三星现在依然是唯一能紧追台积电的晶圆代工厂，虽然在7nm、5nm及4nm节点上落后了一些，但在接下来的3nm节点三星更激进，要全球首发GAA晶体管工艺，放弃FinFET晶体管技术，而台积电的3nm工艺依然会基于FinFET工艺。

　三星之前表示，GAA是一种新型的环绕栅极晶体管，通过使用纳米片设备制造出了MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET，多桥-通道场效应管)，该技术可以显著增强晶体管性能，主要取代FinFET晶体管技术。

　根据三星的说法，与7nm制造工艺相比，3nm GAA技术的逻辑面积效率提高了45%以上，功耗降低了50%，性能提高了约35%，纸面参数上来说却是要优于台积电3nm FinFET工艺。

　当然，这些还是纸面上的，三星的3nm工艺挑战也不少，光是量产就是个问题，之前三星宣传2021年就量产，实际上并没有，最快也是今年，而且首发的是3GAE低功耗工艺，高性能的3GAP工艺至少要2023年了。

　据韩国媒体报道，三星已经准备在韩国平泽市的P3工厂开工建设3nm晶圆厂了，6、7月份动工，并及时导入设备。

　按照这个进度，今年的3GAE工艺应该也只会是小规模试产，大规模量产也要到明年了，跟台积电的3nm工艺差不多，两家都因为种种问题延期量产3nm工艺了。

三星被曝3nm工厂即将开工3

　芯片的发展越来越迅速，先进制程芯片量产的速度也是越来越快，从28纳米，就这么几年的时间，如今已经成功挺进到4纳米。这意味着什么？意味着芯片先进制程已经即将就要接触到摩尔定律的极限了。

　当然，如今全球企业在芯片先进制程上依旧还在不断努力中，三星，这个国际性的全能企业，在3纳米芯片方面也传来了新进展，据说三星准备在3纳米方面采用新工艺。那么，这次三星是否真能实现3纳米的量产吗？毕竟三星叫嚷3纳米也已经有很多年了，但是连影子都没见到。

　三星如今研发出这样一个更加先进的3纳米制程工艺，那么究竟有没有希望能挽回有点要跑掉的高通呢？

　 三星3纳米传来新进展

　根据韩国媒体报道，三星今年准备在韩国平泽市开工建设3纳米晶圆厂，目前预计可能会在6月份还7月份动工，并且还准备一并将相应的设备落实到位。在3纳米芯片的制程工艺上，三星大有破釜沉舟的样子。

　我国的台积电也确实有向3纳米芯片进军，但是，目前台积电使用的可是比较传统的FinFET工艺。而三星偏不，三星这次准备用什么呢？准备使用新工艺，准备成为第一个吃螃蟹的人。这个新工艺就是GAA晶体管工艺。

　这种新工艺主要就是利用新型的环绕栅极晶体管，通过相关纳米片设备和相关技术进行相关的堆叠，形成多桥通道场效应管。

　当然，三星会有这样的举动也并不奇怪，毕竟就按照理论上来说，使用这种全新的GAA晶体管工艺生产出来的芯片也确实会比传统用FinFET工艺，在整体性能上会有很大的增强，具体来说。

　使用GAA新工艺生产出来的芯片，功耗据说大约能降低50%，性能可以提高35%，至少还是从理论上来说，因为目前还没有人试过，三星用这种新工艺生产的芯片，确实会优于台积电的传统功能工艺。

　但是，三星的3纳米新工艺芯片要想实现超越台积电传统工艺的3纳米芯片，那么，首先就要一个大变数。那就是三星在3纳米芯片方面已经喊了几年了，但是目前也仅仅看见三星动动嘴皮子，这次三星传出准备采用新工艺，准备建厂。

　三星在3纳米芯片量产方面再次传来新消息，再次出现了新进展，准备建设一座使用新工艺，新技术的3纳米芯片工厂，未来，三星的3纳米芯片究竟能否成功落地，三星究竟能否成功兑现自己的承诺。

　三星这个全新工艺制成的3纳米芯片，究竟能否如愿超越台积电相对应的3纳米芯片，虽然不看好，但还是拭目以待，看看三星这次会不会又是新一轮的嘴炮。

今日（8月30日），三星电子宣布，其位于韩国平泽市的第二代产线，已经开始大规模量 产业内首批16Gb(2GB)容量的LPDD5内存芯片，并导入EUV极紫外光刻工艺 。

芯片基于三星第三代10nm级（1z）工艺打造，16Gb也达成了业内最高容量和最佳性能。

据悉， 该LPDDR5内存芯片的带宽速度为6400Mbp s（等价6400MHz），比现款12Gb LPDDR5-5500快了16%。在16GB的总容量下，允许一秒内传输10部5GB高清**（512GB）。

三星还表示，得益于先进的1z nm EUV工艺， 单芯片比上代薄了30%。从封装上讲，10片就能凑成16GB容量 ，上一代1ynm则需要12片（单芯片12Gb）。如此以来节省的空间可以为5G手机创造更大的可能，比如更强的AP处理器、更大的电池、更充沛的天线布局等。

按照三星的预估，第一批搭载自家1z nm 16GB LPDDR5封装内存的旗舰机将在2021年批量上市，恐怕明年初的Galaxy S21/30上就能见到了。

举世瞩目的高端芯片之战，再度点燃！

最近在IEEE ISSCC国际固态电路大会上， 三星亮出全球首款采用3nm工艺制造的SRAM存储芯片。

这款芯片容量可达256GB，面积仅56平方毫米，性能比上一代提升30%，功耗最多可降低50%，不出意外的话明年即可量产。

三星首秀3nm芯片精准卡位台积电，这背后意义重大。

在芯片制造领域，台积电向来一家独大，最先进的5nm工艺横扫天下，三星也只是勉强追平，前浪英特尔则完全被甩开。

作为旧时代IDM双杰之一，三星对此一直无法接受，所以在2019年启动“半导体2030计划”，计划10年内投资133万亿韩元（约7900亿元）成为全球最大的半导体公司，先进制程为规划重点，目标就是赶超台积电。

如今3nm芯片一触即发，三星能否超越台积电重登王座，坎坷的中国半导体又将走向何方？

壹

谈及高端芯片之争，必须先理清三星、台积电以及英特尔的关系。

半导体行业经过几十年发展，产业链各环节已非常成熟，上游材料设备，中游设计、制造，下游封测等环节分工明确，强者辈出。

唯独三星、英特尔不同，这两是全球仅存的IDM巨头（集设计、制造、封测三大环节于一体），基本不用依赖别人。

在很长时间里，全球芯片铁王座就是这两来回争，直到台积电异军突起，两极格局彻底被打破。

相比两大巨头，台积电出道晚成名也晚，当年还是靠接英特尔的低端订单成长起来的。其逆袭关键，在于张忠谋给公司定的铁律：作为晶圆代工厂，台积电只干制造，绝不插足上游设计，从而避免和客户竞争。

2010年iPhone 4 发布那会，苹果的A系列处理器还是三星负责代工，后来三星手机不是越做越大嘛，和苹果成对手了，台积电趁机拿下A系列芯片的订单， 从此和苹果深度绑定。

苹果之后，台积电相继拿下高通、华为等一系列大客户，营收连年新高，工艺也越来越先进，直到10nm制程开始全面领先三星，成为全球最强芯片代工厂。

到今天，全球只有台积电、三星掌握了5nm芯片工艺，英特尔则止步7nm退居二线。 而且三星的高端芯片良品率向来被诟病，苹果、华为的5nm订单基本全是台积电代工，实在来不及才考虑三星代工。

如果仅从营收规模来看，目前全球芯片双雄还是英特尔三星。根据Gartner发布的2020年半导体厂商营收预测，受益于疫情催化，去年服务器、PC等需求强劲，导致CPU、NAND闪存和DRAM市场表现亮眼。

整体来看，2020年全球半导体收入预计反弹到4498亿美元，同比增长73%。

在其预测的全球半导体十大厂商中，英特尔和三星继续称霸。 其中，英特尔去年营收可突破700亿美元，同比增长37%；三星为560亿美元，同比增长77%。

台积电2020年报显示，公司全年营收为134万亿台币（约474亿美元），同比增长25%，净利润为5178亿台币（约1833亿美元），同比增长50%。

从数据可以看出，双雄规模依旧，但营收增速比起台积电差的不是一点，这意味着未来很快被超越。 正是因为台积电未来预期更好，所以全球机构已提前站队：

目前英特尔市值为2556亿美元，台积电为6135亿美元，约为24个英特尔，问鼎全球市值最大半导体公司，新旧交替早已开始。

贰

高端芯片之战中，台积电技术、规模全面领先三星，但三星也不是完全没机会。

去年苹果将自研A14和M1芯片全给台积电代工，仅它一家就吃掉台积电25%的5nm产能，搞得台积电满负荷运转。

如果台积电产能短期内无法快速提升，那苹果将部分高端芯片订单交给三星再正常不过，而且高通的5nm就是三星代工的。

所以台积电再强产能也有极限，这就是三星潜在的赶超机会。

2020年5nm芯片落败于台积电后，三星曾设想在2年内量产3nm工艺，提前超越台积电。如今3nm来了，但提前超越可能言之尚早。

首先从产品来看，三星这次3nm首秀是用的SRAM存储芯片 ，也就是大家手机里的存储空间，这和台积电擅长的中央处理器无法相提并论。一个只负责手机里的存储，一个负责全方位的性能输出，哪个技术含量更高不言而喻。

从时间来看，三星其实也没真正超越，因为明年台积电的3nm也安排上了。

据报道，台积电3nm芯片预计2022年开始量产，其中苹果继续首批订货，3nm也会最先使用在iPhone、iPad和Mac芯片上。

去年5nm量产后，台积电和三星代工的高端芯片均有翻车迹象，比如发热、功耗高等，其中三星代工的问题更明显。

3nm大战时，三星也没法保证不再翻车，一切还是未知数。

结语：

我曾提过，芯片生产各大环节中，中国最薄弱的就是制造领域。

当台积电、三星已迈入3nm时代，我们的“全村希望”中芯国际连7nm都悬而未决，这意味着大陆在芯片制造领域的差距再次被拉大。

如果非要说中国半导体差在哪，应该是时间和决心。

过去10年，中国处于“茅房时代”，茅台股价和房价一飞冲天，大家习惯了赚快钱。

所幸一切在纠正：去年7月，国务院出台一个鼓励芯片行业发展的重磅政策，大意是：未来1—2年，国家鼓励的芯片设计、制造、封装等各个环节企业均可减免所得税。最高的，直接免税10年

政策里还有两点很重要，一是新型“举国体制”，二是明确推进集成电路一级学科。就是要举国之力搞芯片，彻底突破封锁。

这次举国之力攻关，若能像日韩当年一样坚持5年、10年，未来高端芯片之争终将有中国一席！

什么是QD-OLED？三星详细介绍其新的 电视 显示技术

据三星显示器称，QD-OLED将有 "更明亮和更广泛的色彩表现"，深黑色，快速响应和宽视角。它还能减少视觉上的不适感。

什么是QD-OLED？

显示面板制造商三星显示公司发布了一个网站，介绍了其新的QD-OLED显示技术，据传三星电子将在明年推出55和65英寸QD-OLED电视。

该公司解释说，"蓝色自发光 "层（可以是OLED或microLED）产生蓝光，其强度可以在像素级进行调节。在两个子像素中，通过使用量子点颜色转换器，蓝光被转换为红色和绿色（对于RGB像素），而不是目前显示器（如LCD和LG的WOLED）中的颜色过滤器。

QD-OLED显示技术

三星显示器将QD-OLED与LCD进行了比较--比如目前的三星 "Neo QLED "或 "QLED "LCD电视--强调了自发光显示技术的优势。

- "传统的显示器因为光源或功耗问题而限制了屏幕亮度。以背光单元作为光源，液晶显示器几乎不可能控制每个单独像素的亮度，限制了它们在屏幕上向你展示完美黑色的能力。与LCD不同，QD显示器的蓝色光源可以控制每个单独像素的光源。三星显示器说："具有4K分辨率的QD显示器有大约830万个（3840x2160）光源，可以单独控制。

QD-OLED（上），QLED/LCD（下）

1000尼特？80%的BT2020？

据三星称，QD-OLED提供明亮和纯净的色彩，超过80%的BT2020色彩空间。在一张图表中，QD-OLED被描述为能够提供00005尼特的黑色和1000尼特的峰值白色。然而，我们会惊讶地看到第一代QD-OLED电视达到1000尼特。

三星的新型 OLED 面板类型还将具有宽视角、快速响应时间和低反射率。此外，三星表示，与 LCD 相比，它“减少了对眼睛 健康 有害的‘有害蓝光’40% 到 50%，这是目前所有显示器中的最低水平”。

还可以阅读： 三星的QD-OLED电视可能在2022年推出，microLED电视推迟了

最后，该公司承认了一年来在我们的电视评论中反复指出的问题。三星说："显示屏显示的黑色越好，看起来就越亮"。你的眼睛会自己适应环境（或显示器）中的光线，这就是为什么峰值亮度不能作为HDR画质的衡量标准。显示器的HDR画质主要由其动态范围或对比度决定。