全世界最精细的芯片是几纳米
在全球芯片产业的舞台上，张忠谋的声音总是引人关注。他谈到中国芯片产业的飞速发展，特别是在制造领域，已经能够达到14纳米的工艺水平。作为一个正在奋力追赶的国际大背景，中国的半导体产业无疑正在承载着巨大的压力与期待。张忠谋认为，中国的芯片产业发展迅猛，未来有望超越美国，而这一切的成就离不开和企业的重视以及大量的资金投入。
而在世界的另一端，三星，这个半导体巨头，宣布了一个令人振奋的消息：他们成功研发并量产了基于3纳米制程的芯片。这是一次质的飞跃，标志着性能和功耗的显著提升，以及芯片面积的显著减小。这场技术革命的幕后推手是MBCFET技术，它突破了此前FinFET的性能限制，通过降低电源电压水平提高功率效率，增加驱动电流能力以提升性能。三星首次在半导体芯片中应用纳米片晶体管技术，旨在提供高性能、低功耗的计算服务，未来还将在移动处理器上广泛应用。
三星的总裁Siyoung Choi博士表示，他们始终紧跟技术前沿，并将之投入生产应用。现在，三星又是第一个研究MBCFET的，独家技术运用了更宽的通道纳米片，与传统的GAA技术相比，不仅提升了性能，还提高了能源利用率。更值得一提的是，3纳米GAA的设计灵活性极高，为设计技术协同优化（DTCO）提供了完美的平台。
技术的挑战远未结束。尽管三星成功实现了3纳米芯片的量产，但良品率问题仍然是摆在他们面前的一大挑战。有分析师指出，虽然三星在技术上取得了重大突破，但真正的挑战在于能否用这项技术生产出主流芯片，比如手机CPU。关于良率的问题也一直是外界关注的焦点。据报道，三星的3纳米良率曾经一度较低，但最近有所改进。尽管如此，仍有一些专家和业内人士对三星的良率问题持谨慎态度。
历史上的例子也给我们提了个醒，三星在芯片制作方面曾经有过一些波折。例如，当年为高通代工生产的骁龙888芯片就因性能过热而被称为“大火龙”。这也反映出在芯片制造领域，即使技术再先进，也需要精益求精。这也再次提醒我们，即使三星成功实现了3纳米芯片的量产，也不能掉以轻心。我们需要持续关注其良率问题以及在实际应用中的表现。
但无论如何，三星在芯片制造领域的进步是不可否认的。他们采用的GAA技术明显优于传统的FinFET技术。这是一个重要的里程碑，标志着半导体技术的进步和发展。我们期待未来三星能够继续在这一领域取得更多的突破和进展。我们也希望中国的芯片产业能够继续发展进步，不断追赶甚至超越国际先进水平。这是一场全球的技术竞赛和产业的较量，每一个参与者都在为之付出努力。近十年来，「FinFET」技术已广泛应用于芯片生产中，它成功地帮助芯片工艺跨越了从28纳米至尖端的5纳米时代。但科技的发展永不止步，新一代的「GAAFET」技术已经在业界掀起了一股新的浪潮。
与「FinFET」相比，「GAAFET」的沟道设计独具匠心，被栅极四面环绕，这使得沟道电流更为流畅。这种设计进一步强化了电流控制，优化了栅极长度的微缩，从而在性能上实现了质的飞跃。不仅功耗大幅降低，其速度和效率也显著提升。
三星作为行业领军者，深入了纳米线沟道设计，认识到单纯依靠增加线层数量以拓宽总沟道宽度的方法固然可行，但工艺复杂度会急剧上升，成本也可能超过收益。于是，他们开创性地提出了一种全新的GAA形式——MBCFET（多桥-通道场效应管）。这一设计巧妙地使用多层堆叠的纳米片（Nanosheet）替代了传统「GAAFET」中的纳米线（Nanoire）。
「MBCFET」的设计以纳米片为核心，其片状结构拥有更大的宽度，在保留「GAAFET」所有优点的将复杂度降至最低。这种创新的设计展现了极高的可定制性：纳米片的宽度成为定义功率和性能特性的关键参数，也就是说，随着纳米片宽度的增加，其性能也会相应提升。对于追求低功耗的晶体管设计，可以使用较窄的纳米片；而对于追求高性能的场合，则可以选择更宽的纳米片。
而我们的目光再次转向业界翘楚台积电时，发现其在3纳米制程工艺上的布局别具一格。台积电并未采用新兴的GAA架构晶体管，而是继续沿用成熟的「FinFET」技术。这样的选择确保了台积电产品的稳定性，同时也降低了成本风险，并为优化GAA晶体管架构争取了更多时间。
在台积电的技术论坛上公布的数据显示，其3纳米制程工艺在采用「FinFET」晶体管架构的前提下，相较于前代的5纳米制程工艺，性能提升了18%，功耗降低了34%，晶体管密度也提升了30%。而在其2纳米制程工艺中，部分技术指标相较于3纳米的低成本版工艺更是实现了显著跃升。特别是在晶体管架构方面，台积电N2采用了全新的纳米片晶体管架构，即台积电版的「GAAFET」。这意味着台积电的芯片技术正以前所未有的速度前进。
与竞争对手三星相比，台积电的芯片技术在某些关键领域已经展现出了明显的优势。例如Digitimes的数据显示，三星的3nm工艺达到的晶体管密度约为170 MTr/mm²，而台积电早在5nm时代就已经达到了更高的晶体管密度。更值得一提的是，Wikichip预测的台积电3nm工艺的晶体管密度更是高达291.21 MTr/mm²。这一显著的优势无疑将进一步提升台积电在全球芯片市场的竞争力。
台积电的3纳米制程技术将带来怎样的「震撼」，我们拭目以待！让我们共同见证这一科技巨头的辉煌成就！