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由于在4/5nm制程上的良品率和性能不佳，三星失去了高通等大客户的旗舰SoC订单苹果芯片是哪家公司制造的，因此力图在3nm芯片上取得领先。今年6月，三星率先宣布量产3nm芯片，但一直传闻良品率偏低。除了一家做矿机芯片的中国公司试水外，半导体大厂还在观望。
近日，有媒体援引知情人士透露，三星正与5-6家无晶圆厂供应商客户共同开发先进芯片，最早将于2024年开始量产。据悉，三星将为此类客户量产3nm芯片。英伟达、高通、IBM 和百度。不过，相对于台积电大概率在2023年使用3纳米工艺制造苹果15系列上的A17芯片，三星的3纳米芯片似乎还相对落后。那么，三星3nm芯片的真实良品率是多少呢？成本是多少？
3nm芯片进展如何？
从一些公开信息来看，三星似乎在3nm工艺节点上领先了一步，但实际生产良率也不尽如人意。
据悉，三星电子3nm芯片的第一个客户是来自中国的一家半导体公司（磐石半导体），据称是一家专门生产比特币矿机芯片的公司。
三星电子将采用GAA先进技术和工艺量产3nm芯片。它是第一家实施GAA技术的代工公司。与目前的主流技术相比，GAA先进技术可以实现更小的尺寸和更低的功耗。不过，有消息称，三星3nm先进制程的良率还不足以满足“量产”的要求，更像是试运行而非全面量产。除此之外，长期以来一直没有其他明确的企业订单。
此次，三星将采用3nm技术为英伟达生产图形处理单元（GPU）、为IBM生产中央处理器（CPU）、为高通生产智能手机应用处理器、为百度云数据中心生产人工智能芯片。
在未来的技术路线发展方面，三星电子计划在2024年推出第二代3nm制程工艺的半导体芯片（SF3）。三星电子表示其第二代3nm芯片的晶体管体积将比第一代3nm芯片小20% ，这将为智能手机、个人电脑、云服务器和可穿戴设备带来更小、更节能的芯片。
由此可见，虽然三星率先宣布3nm技术“量产”，但其代工计划明显落后于台积电。
值得一提的是，三星还计划积极争夺美国的代工市场。除了德克萨斯州奥斯汀的工厂外，还计划在附近的泰勒市建设新工厂，为最新的3nm制程技术提供晶圆代工量产资源，预计2024年投产。三星计划到 2027 年将产能提高两倍以上的计划的一部分。
同时，三星也有意建设新工厂，以获得美国《芯片法案》超过520亿美元补贴的政策补贴。同时在一定程度上也支持国内客户在美国的芯片代工，满足分散货源的供应链安全。要求。
三星3nm GAA工艺良品率仅20%！
三星表示，与原来的5nm工艺相比，第一代3nm GAA工艺节点在功耗、性能和面积（PPA）方面都有不同程度的提升，面积减少16%，性能提升23% . 减少 45%。到第二代3nm芯片时，面积缩小了35%，性能提升了30%，功耗降低了50%。
不过据ctee报道，与之前的4/5nm制程一样，三星在3nm GAA制程的量产上也遭遇挫折，良品率只有20%！
如果3nm工艺良率低的问题得不到解决，那么三星将失去与对手台积电的竞争力，或将再次坐视台积电垄断3nm。
据外媒报道，为了克服生产过程中遇到的诸多障碍，三星选择与一家美国公司合作，协助其提高3nm GAA工艺的良品率。
根据官网信息，该公司位于加利福尼亚州圣何塞，为版图后验证提供有保证的准确和有保证的快速电阻、电容、ESD和热分析。其产品已被超过 70 家客户使用，其中包括全球排名前 25 位的半导体供应商中的 12 家，获得领先代工厂的认可和使用，并用于 500 多项设计中。此外，客户已使用我们的技术解决 10nm、14nm、28nm、40nm、ADC、敏感模拟电路、图像传感器、存储器、定制数字设计和功率器件的问题。
据悉，静电放电是晶圆生产过程中产生缺陷的主要原因，也是三星3nm GAA工艺良率低的重要原因之一。该公司已使用水质和静电放电 (ESD) 预防技术来减少生产过程中的缺陷，以提高晶圆生产良率。
尽管三星声称通过整合其合作伙伴使用的技术取得了积极成果，但实际结果仍需在未来几个月内观察。
不过，也正是三星在此前4/5nm芯片上的表现，让更多客户转向了台积电。比如近期台积电取代三星成功拿下特斯拉辅助驾驶芯片的大单。此前，特斯拉的主要订单集中在三星。例如苹果芯片是哪家公司制造的，特斯拉上一代辅助驾驶芯片所采用的14nm工艺，主要由三星打造。如果三星不能尽快在3nm芯片上有所建树，那么它的损失将更大，这也将是其最严峻的考验。
三星的3nm代工成本是多少？
除了技术进步和代工计划外，3nm技术代工成本也是很多企业关注的焦点。
从公开的性能指标来看，三星的3nm芯片还不错，但如果良品率低，就无法量产，晶圆代工成本必然会提高。
毫无疑问，更先进的工艺意味着更高的成本。11月22日消息，台积电采用3nm制程的12英寸晶圆单价已突破2万美元，是7nm制程的两倍，比5nm制程高出25%。
今年2月曾有传言称，三星4nm工艺的良品率仅为35%，这意味着从晶圆上切割下来的芯片die只有35%能够通过品控。相比之下，台积电4nm工艺的良品率可以达到70%。也就是说，在所有条件相同的情况下，台积电同时生产的芯片数量是三星的两倍。
目前，三星3nm工艺的代工价格暂无相关信息。如果按照台积电与三星在4nm工艺上的2倍良率差距来计算，三星3nm芯片的成本将翻倍至4万美元！在如此高的成本压力下，三星的3nm芯片将没有竞争力。
目前，在晶圆代工业务方面，三星的市场份额远远落后于占据全球50%以上市场份额的台积电。不过，未来三星在3nm技术上并没有更多的机会。如果其3nm工艺计划能够如期完成，将吸引更多潜在客户。在供应商手中，三星也将在这些企业分散供应链风险、降低代工成本的诉求下获得更多机会。
在3nm及以下的芯片技术方面，三星电子雄心勃勃。10月3日，三星电子在旧金山首次公开了未来的技术路线图。计划2023年推出第二代3nm工艺。推出1.4nm工艺。但如果三星不能在良率和成本上取得更大的突破，只是在目标计划上做一些激进的计划，尤其是不能将对先进芯片技术的投入转化为真正的现金流，那就跟着台积电“陪跑”不能走得太远。
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