6月20日消息，據(jù) BusinessKorea 報道，三星電子正計劃通過在未來三年內(nèi)打造2納米GAA(Gate-all-around)工藝來追趕臺積電。

據(jù)悉，GAA 是下一代工藝技術(shù)，改進了半導(dǎo)體晶體管的結(jié)構(gòu)，使柵極可以接觸到晶體管的所有四面，而不是目前 FinFET 工藝的三面，GAA 結(jié)構(gòu)可以比 FinFET 工藝更精確地控制電流。根據(jù) TrendForce 的數(shù)據(jù)，在 2021 年第四季度，臺積電占全球代工市場的 52.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過三星電子的 18.3%。三星電子正押注于將 GAA 技術(shù)應(yīng)用于3納米工藝，以追趕臺積電。據(jù)報道，這家韓國半導(dǎo)體巨頭在6月初將3納米GAA工藝的晶圓用于試生產(chǎn)，成為全球第一家使用GAA技術(shù)的公司。三星希望通過技術(shù)上的飛躍，快速縮小與臺積電的差距。3 納米工藝將半導(dǎo)體的性能和電池效率分別提高了 15% 和 30%，同時與 5 納米工藝相比，芯片面積減少了35%。

臺積電這幾年之所以能坐穩(wěn)半導(dǎo)體代工廠的頭把交易，與其在先進制程上一騎絕塵的表現(xiàn)密不可分。當(dāng)然三星、Intel 也在新工藝上花了不少工夫，希望能奪回半導(dǎo)體制造上的領(lǐng)先地位。

目前，各大晶圓制造廠商關(guān)注的重點是更先進的 3nm、2nm 技術(shù)，以滿足高性能計算等先進芯片需求。最近臺積電首次全面公開了旗下的 3nm 及 2nm 工藝技術(shù)指標(biāo)，相比 3nm 工藝，在相同功耗下，2nm 速度快 10~15%;相同速度下，功耗降低 25~30%。密度提升只有 10% 的話，對蘋果及、AMD、高通、NVIDIA 等客戶來說，這是不利于芯片提升的，要么就只能將芯片面積做大，這無疑會增加成本。

臺積電在論壇上透露 2nm 制程工藝將基于全新的納米片電晶體架構(gòu)，與 5nm 工藝所采用的鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)完全不同。此前有消息透露稱，臺積電 2nm 建廠計劃相關(guān)環(huán)保評審文件已提交送審，力爭明年上半年通過環(huán)評，隨即交地建廠，第一期廠預(yù)計 2024 年底前投產(chǎn)。在 2024 年進行風(fēng)險試產(chǎn)，在 2025 年進行量產(chǎn)。

美國和日本要搞2nm芯片，這美國不是有臺積電和三星嗎?為什么它又要去扶持日本?說起來你可能不信，美國的這一舉動，很可能就是針對“不聽話”的臺積電，就像當(dāng)年扶植三星搞垮日本半導(dǎo)體企業(yè)一樣。日本雖然在半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)有點沒落了，但仍然壟斷了許多關(guān)鍵材料的生產(chǎn)。比如說，在芯片生產(chǎn)所必需的19種材料中，日本就有14種材料都占據(jù)50%以上的份額，還有信越化學(xué)和 Sumco 等強大的芯片材料制造商。而美國自己就不用說了，除了在EDA軟件、芯片架構(gòu)等芯片設(shè)計底層技術(shù)上處于壟斷地位，還掌握著許多關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)，例如光刻機，就是臺積電也不能完全擺脫美國技術(shù)的限制。

我們?nèi)粘Ｋf的數(shù)字芯片廣義上指的是硅基芯片，但隨著芯片技術(shù)的迭代，到達(dá)7nm節(jié)點之后，再要往前進一點面臨的都是幾十甚至上百倍的困難。目前數(shù)字芯片的迭代也已經(jīng)逼近物理臨界點，想要實現(xiàn)突破，繼續(xù)在最先進制程上死磕是沒用的。

在這種情況下，各國也都開始尋找新的材料以取代傳統(tǒng)的硅基芯片，誰能最先找到并取得進展，誰就能在未來的發(fā)展中擁有更多的話語權(quán)。這對我們來說無疑是一個機會。當(dāng)然這并不是說我們就放棄了先進制程的研究，而是我們在追求先進制程的過程中，也在不斷尋找新的突破口，以實現(xiàn)彎道超車。

由于其技術(shù)和供應(yīng)鏈的特殊性，目前全球能制造出EUV光刻機的也就ASML一家。我們想要在光刻機上突破瓶頸希望渺茫。而如果聚焦于石墨烯芯片，那就無需EUV光刻機了，這對我們來說是更加有利的。

在今年召開的IEEE國際芯片導(dǎo)線技術(shù)會議中，imec所提出的幾種未來能夠延續(xù)摩爾定律的方法也大多是建立在石墨烯材料上的。這也就意味著，石墨烯材料是得到國際承認(rèn)的。