近幾年，英偉達(dá)的GPU成為了市場(chǎng)明星，特別是推出的新品，非常搶手，被各應(yīng)用市場(chǎng)客戶(hù)爭(zhēng)搶?zhuān)貏e是該公司于今年9月推出的GeForce RTX 30系列，行情非常緊俏，最近一直處于斷貨狀態(tài)，特別是要獲得RTX 3090和RTX 3080非常困難，而中端的RTX 3070有時(shí)會(huì)有庫(kù)存，但由于需求增加，很快也會(huì)售罄。對(duì)此，據(jù)中國(guó)臺(tái)灣媒體Digitimes報(bào)道，之所以如此，是因?yàn)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/三星/" target="_blank">三星Foundry的8nm制程產(chǎn)能不足導(dǎo)致的。不過(guò)，該消息沒(méi)有得到三星官方的證實(shí)。

英偉達(dá)最新的GeForce RTX 30系列GPU采用了三星的8nm LPP（Low Power Plus）制程工藝，9月份，隨著這一新產(chǎn)品所采用制程的發(fā)布，再一次引起了業(yè)界的關(guān)注，因?yàn)槿堑?nm LPP制程工藝的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手就是臺(tái)積電的7nm制程，這兩大Foundry的制程技術(shù)和客戶(hù)爭(zhēng)奪戰(zhàn)，一直都是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。此次，人們不禁要發(fā)問(wèn)，英偉達(dá)為何采用的是三星8nm制程，而不是臺(tái)積電的7nm呢？

這還要從三星正式推出8nm制程說(shuō)起。2017年5月，三星電子半導(dǎo)體事業(yè)部在美國(guó)圣克拉拉舉行的三星代工論壇上，公布了其未來(lái)幾年的制程工藝路線圖，其中，8nm首次正式亮相。當(dāng)年10月，三星即宣布已完成8nm LPP工藝驗(yàn)證，具備量產(chǎn)條件。

8nm LPP并沒(méi)有使用EUV技術(shù)，因此，其成本得到了很好的控制。該工藝是三星基于10nm改進(jìn)而來(lái)的，可以提供更好的性能表現(xiàn)以及更高邏輯門(mén)密度，效率提升了10%，芯片面積減小10%。與7nm制程相比，8nm LPP有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，但在PPA（性能、功耗、面積）方面，還是有一定差距的。

除了英偉達(dá)，AMD的市場(chǎng)表現(xiàn)也非常搶眼，該公司的CPU和GPU市場(chǎng)率節(jié)節(jié)攀升，因此，AMD也加大了從臺(tái)積電的下單量，并有望成為后者7nm制程的第一大客戶(hù)。那么，在主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD已經(jīng)全線采用臺(tái)積電7nm制程的情況下，英偉達(dá)為何不采用三星的7nm EUV工藝呢？

對(duì)此，英偉達(dá)和三星表示，雖然是8nm制程，但是在雙方的深度合作下，最大程度地挖掘出了該工藝的性能潛力，與過(guò)去的8nm制程相比，RTX 30系列使用的8nm LPP工藝性能提升了10%，從而拉近了與7nm制程的差距。

那么，三星的8nm與臺(tái)積電的7nm制程究竟有何不同呢？

7nm是10nm之后的“武林正宗”，8nm制程工藝本質(zhì)上是10nm++++。在這一點(diǎn)上，三星將英特爾10nm的演進(jìn)路線進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大了。

8nm更像是三星研發(fā)7nm過(guò)程中的中間產(chǎn)物，其性能必然不如7nm。8nm制程工藝結(jié)構(gòu)面積要比10nm工藝結(jié)構(gòu)要小一圈，帶來(lái)的好處就是降低功耗，提高能效比。

晶體管密度方面，臺(tái)積電的7nm芯片每平方毫米有9600萬(wàn)個(gè)晶體管，三星的8nm制程芯片的晶體管密度為6100萬(wàn)，兩者相差40％。

另外，三星于2019年推出了7nm EUV工藝，當(dāng)時(shí)，據(jù)稱(chēng)其晶體管性能比該公司8nm制程的提高了20%~30%，能耗減少了30%~50%，而且，其價(jià)格也比臺(tái)積電的7nm便宜。不過(guò)，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，三星的7nm EUV在整體性能上與其8nm制程相比，提升幅度并不是很大。這或許也是英偉達(dá)采用了三星8nm制程，而非7nm的一個(gè)原因吧。

總體來(lái)看，英偉達(dá)RTX 30系列采用三星的8nm制程，成本是其主要考量因素。具體來(lái)看，如果采用臺(tái)積電7nm制程，那么一片12英寸的晶圓價(jià)格在8000-10000美元之間，而采用三星8nm制程，對(duì)于英偉達(dá)而言，成本可降低30%或更多。這可以幫助其壓低RTX 30系列GPU的市場(chǎng)價(jià)，從而在與AMD等主要對(duì)手的競(jìng)爭(zhēng)中拿到更多的砝碼。

另外，7nm，特別是臺(tái)積電的7nm制程工藝產(chǎn)能非常緊張，難以滿(mǎn)足英偉達(dá)大量訂單的需求，也是其選擇采用三星8nm制程的一個(gè)原因。

三星的8nm芯片

自從三星推出8nm制程之后，由于其性?xún)r(jià)比較高，訂單也在穩(wěn)步增加，在此次接單英偉達(dá)RTX 30系列GPU之前，還有其它一些芯片也采用了該制程工藝。

2018年11月，三星發(fā)布了采用8nm制程的Exynos 9820處理器，這是基于10nm制程的Exynos 9810的后繼產(chǎn)品，被用于韓版三星Galaxy智能手機(jī)，如S10和S10 5G。

2019年9月，三星發(fā)布了首款集成5G能力的處理器Exynos 980，采用的也是8nm制程。Exynos 980是三星推出的首個(gè)5G集成SoC。

高通方面，其驍龍730和驍龍730G芯片，也采用了8nm LPP制程工藝，不過(guò)不支援5G。另外，驍龍765和驍龍765G移動(dòng)平臺(tái)，也采用了三星8nm工藝制造。

另外，在礦機(jī)領(lǐng)域，用到的先進(jìn)制程也很多，例如，螞蟻與神馬礦機(jī)，就采用了臺(tái)積電7nm和三星的8nm。臺(tái)積電7nm性能占優(yōu)，但因?yàn)榭蛻?hù)太多，因此產(chǎn)能與價(jià)格上有劣勢(shì)。相比之下，三星的8nm雖然性能差一些，但成本低很多，除了供給三星手機(jī)外，礦機(jī)出貨量較大。據(jù)悉，嘉楠也由臺(tái)積電7nm轉(zhuǎn)向了三星的8nm。

臺(tái)積電7nm更勝一籌

與三星的8nm相比，臺(tái)積電的7nm制程，在市場(chǎng)影響力方面有明顯優(yōu)勢(shì)。不久前，該公司宣布截止到7月，其7nm良品芯片（good die）累計(jì)出貨量已超過(guò)10億顆。同時(shí)，臺(tái)積電優(yōu)化7nm制程后推出的6nm已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入生產(chǎn)階段，并采用EUV技術(shù)取代部份浸潤(rùn)式光刻掩模。蘋(píng)果、高通、聯(lián)發(fā)科、AMD、賽靈思、博通等均是臺(tái)積電7nm客戶(hù)。

據(jù)悉，臺(tái)積電的大部分客戶(hù)已經(jīng)大幅追加了第四季度7nm訂單，使得臺(tái)積電7nm產(chǎn)能滿(mǎn)載。

在過(guò)去兩年里，因客戶(hù)需求非常強(qiáng)烈，其產(chǎn)能得到快速提升，預(yù)估2020年7nm產(chǎn)能將是2018年的3.5倍。

2020年第二季度的財(cái)報(bào)顯示，與去年同期相比，臺(tái)積電收入增長(zhǎng)了28.9％，而凈收入和稀釋后的每股收益均增長(zhǎng)了81.0％。與2020年第一季度相比，第二季度的收入結(jié)果基本持平，凈收入增長(zhǎng)3.3％。其中，7nm的出貨量占晶圓總收入的36％，而16nm的出貨量占18％。在今年第二季度，7nm為臺(tái)積電帶來(lái)的利潤(rùn)最多。

據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈消息人士透露，臺(tái)積電計(jì)劃將7nm制程工藝的月產(chǎn)能提升到13萬(wàn)片晶圓，并努力在年底提升至14萬(wàn)片。

如前文所述，英偉達(dá)將最新的RTX 30系列GPU交由三星采用8nm代工生產(chǎn)，而前者的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD則在大力挖掘臺(tái)積電的7nm產(chǎn)能。

在過(guò)去的兩三個(gè)月內(nèi)，同英偉達(dá)類(lèi)似，AMD也出現(xiàn)了缺貨的情況，而Ryzen 4000型APU的情況尤為明顯。在被問(wèn)及AMD的產(chǎn)能與供應(yīng)情況時(shí)，該公司CEO Lisa Su（蘇媽?zhuān)┍硎荆骸拔覀冇幸粋€(gè)強(qiáng)大的供應(yīng)鏈。我已經(jīng)在之前說(shuō)過(guò)了，在此就再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍，7nm供應(yīng)非常緊張，我們?nèi)匀辉诰o密地和臺(tái)積電合作，以確保我們能夠滿(mǎn)足客戶(hù)們的需求。但產(chǎn)能非常緊，我想表達(dá)的是，隨著我們繼續(xù)增加產(chǎn)能，我們能夠看到的機(jī)會(huì)就越多?！?/p>

從中我們可以看出，AMD在旗下7nm芯片批量上市一年多后，仍然受到產(chǎn)能問(wèn)題的困擾，即便蘋(píng)果這種超級(jí)大客戶(hù)的訂單已全面轉(zhuǎn)為5nm，其騰出的7nm產(chǎn)能仍然無(wú)法滿(mǎn)足所有客戶(hù)。另外，臺(tái)積電在上個(gè)季度的環(huán)比收入增長(zhǎng)只有0.8%，這也從側(cè)面證明其產(chǎn)能已經(jīng)接近極限。

為了在英特爾7nm芯片進(jìn)展延遲的情況下更快占領(lǐng)處理器市場(chǎng)，AMD加大了對(duì)臺(tái)積電7nm制程的下單量，預(yù)計(jì)2021全年7nm芯片的訂單將增加到20萬(wàn)片，與今年相比增加一倍，有望在2021年成為臺(tái)積電7nm芯片的最大客戶(hù)。

結(jié)語(yǔ)

近幾年，三星欲趕超臺(tái)積電的愿望越來(lái)越強(qiáng)烈，其在先進(jìn)制程方面也在緊跟，且不斷加大投入，不過(guò)，從7nm和8nm這一組制程節(jié)點(diǎn)的市場(chǎng)影響力來(lái)看，臺(tái)積電依然處于優(yōu)勢(shì)地位，而最新量產(chǎn)的5nm，成為了新的爭(zhēng)奪焦點(diǎn)，臺(tái)積電有蘋(píng)果這一大客戶(hù)保駕護(hù)航，而三星拿下了高通最新的驍龍888。在接下來(lái)的兩三年里，3nm、2nm將成為更具看點(diǎn)的制程，目前來(lái)看，三星很有希望在3nm節(jié)點(diǎn)處填平與臺(tái)積電之間的制程代溝。

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