根据规划,台积电将在2020年上半年量产5nm EUV工艺,下半年将产能提升到7-8万片晶圆/月,主要客户是苹果和华为。
为了确保在5nm之后保持优势,三星、台积电都会投入巨额资金。台积电已经开始投建30公顷(30万平米)的新晶圆厂,投资195亿美元(约合1370亿元),计划2023年量产3nm。三星也宣布一项高达133万亿韩元(约合1118.5亿美元)的投资计划,目标是到2030年成为全球最大的“系统级芯片”( SoC)制造商。
三星更是抢先宣布3nm GAA工艺。根据三星的说法,与5nm制造工艺相比,3nm GAA技术的逻辑面积效率提高35%以上,功耗降低50%、性能提高约30%。
3nm工艺并不是摩尔定律的终点,三星、台积电和英特尔都在开展研究,台积电最乐观的看法是2024年量产2nm工艺。但是3nm、未来2nm甚至1nm工艺的最大的问题并不是技术研发,在攻克这些技术难题之后,新工艺还需要面临没人用得起的尴尬。
毕竟除了解决工艺制造问题需要巨额的研发资金,同时还要面对3nm或者2nm级别的晶圆厂高昂的建设费用。另外,芯片设计公司也要跟着烧钱,7nm芯片的开发费用就高达3亿美元、5nm工艺要5.42亿美元,而3nm及2nm工艺暂时不清楚具体价格,但起步10亿美元应该是很现实的问题。
现在5nm工艺就只有华为、苹果开始使用(AMD最快要到2021年),对3nm、2nm工艺节点有需求、且能够控制住成本的公司就更少了,高昂的开发费用和制造成本会让一种制造商望而怯步。此外,先进工艺带来的性能、密度、功耗优势,和直线上涨的成本。