最近，臺積電又傳來消息，3nm芯片將于2021年內進行風險生產。風險生產對于一項新技術來說尤為重要，它可以檢測出產品早期存在的問題，所謂的“風險生產”指的是原型已經完成并經過了測試，但還沒有達到批量生產的程度。簡單來說就是先生產幾個試試，看有沒有什么問題?如果沒有問題的話，就可以開始批量生產了。芯片流片的費用高昂，所謂流片就是像流水線一樣通過一系列工藝步驟制造芯片，這就是流片。在一項新技術定型定性之后，芯片制造廠商都會安排風險生產，測試出新工藝的良品率，從而確保大規(guī)模投產之后的風險可控。一旦風險生產過后，將進入小規(guī)模量產再到大規(guī)模量產。

展望過去，芯片業(yè)的需求量與日俱增，從最早的電腦到后來的功能手機，再到智能手機，而5G時代來臨之后，應用場景更加豐富，芯片的性能需要進一步提高，以應付這種激增的需求。

眾所周知，臺積電是全球最大的芯片代工廠，為向蘋果、華為這樣的高科技公司制造先進的芯片。近來，在先進的5nm制造工藝之后，臺積電又有了重大突破。臺積電(TSMC)已確認其3nm生產節(jié)點有望在2022年下半年實現(xiàn)大規(guī)模生產。臺積電估計，其3納米節(jié)點的密度至少是英特爾最新的10納米節(jié)點的兩倍半。從理論上講，臺積電的3nm技術可使GPU的復雜度是AMD的新Radeon RX 6000系列芯片的三倍。

臺積電在近日召開的國際固態(tài)電路研討會ISSCC 2021中，董事長劉德音表示3nm制程技術進度超前，預計會在今年下半年進入試產。臺積電在先進制程領先的道路上一往無前，計劃3nm技術于2021年進入風險生產、在2022年開始量產，而英特爾的7nm預計最早推出也要到2022年末。

臺積電沖得不僅快，良率還高。2018年有超過50款7nm芯片量產，代工方都是臺積電。2019年，臺積電代工的7nm芯片設計更是超過100種。蘋果、高通、華為、英偉達、AMD、賽靈思、聯(lián)發(fā)科等芯片巨頭都是臺積電7nm的客戶。

同時，臺積電的7nm N7+工藝是全球第一個在大批量生產中采用EUV的節(jié)點，而向后兼容的N6邏輯密度又提高了18%。據臺積電介紹，N6具有與N7相同的缺陷密度。

劉德音指出，3nm制程技術較5nm制程，將可讓電晶體密度提高70%，或令電功耗降低27%，3nm制程將于今年下半年進入試產，并且在2022年正式用于量產?！斑@是技術應用民主化的趨勢，我們將繼續(xù)穩(wěn)步推進芯片級擴展、EUV增強，以及各種器件增強技術，如高遷移率溝道。”劉德音說。

在去年8月，臺積電表示正研發(fā)4nm及3nm制程，計劃2022年量產，是次則是確定率先攻破3nm制程。此外，3nm工藝相比5nm晶體密度將提升70%，性能提升15%，功耗則降低30%。具體來說，蘋果A14芯片的晶體管數量是118億根，如果增加了70%的晶體管密度，那么這塊小小的芯片將會容納多少根晶體管呢?其性能又將會帶來什么變化呢?

臺積電有這樣的部署并非無原因。三星電子是目前除了臺積電之外，能夠量產5nm制程的半導體公司，在今年7月，三星計劃直接跳過4nm先進制程，轉向3nm制程的量產，并預計2022年量產。這樣兩企業(yè)想搶占3nm制程先發(fā)者地位的意味更濃。

據悉，臺積電已經拿下全球超過50%的芯片代工訂單，是第二名三星訂單量的三倍左右。而臺積電最主要的工作還是量產7nm、5nm等先進制程的芯片。其中7nm芯片的量產數量已經超過10億顆，至于5nm芯片的表現(xiàn)也明顯要強于三星?？梢哉f，臺積電是當之無愧的全球芯片生產制造技術最先進的廠商。

至于芯片制造領域的另一大廠商三星，三星最近宣布了計劃在2022年下半年縮小與臺積電的差距，將在3nm工藝上大打出手。

臺積電已宣布將在臺灣新竹建立一家晶圓廠，生產2nm芯片，但該公司尚未公布2nm制程的確切研發(fā)時間表。

隨著時間推移，光刻成本逐漸降低，新的晶體管結構和新材料也出現(xiàn)一些重大突破。高精尖技術的不斷推進，在接下來的的四到五年內，就PC性能而言，前景看起來非常光明。此外，在更長遠的時代，如萬物聯(lián)網、人機結合、生物計算等，都需要大量的新型芯片，可以說，只要臺積電能長期處在這樣的循環(huán)之中，不僅會讓自己的財務狀況越來越好，更會在經年累月中扼殺掉“競爭對手的追趕信心”。如果他們夠狠，又有政策支持，臺積電在芯片業(yè)的位置有可能從“天下第一”變成“天下唯一”!