3nm量产，三星真的赢了吗？

日前三星已官宣，3nm制程工艺正式量产，且首次用上了全环绕栅极晶体管技术（简称“GAA”）。三星宣称，与5nm工艺相比，第一代3nm性能提升23%，功耗下降45%，同样晶体管密度的前提下，面积减少16%。第二代3nm工艺性能提升30%，功耗下降50%，且同样晶体管密度 的前提下，面积减少35%。

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对于全球首个量产的3nm工艺，韩国媒体一致表示看好，中国台湾方面专家却持不同态度。台湾工研院产科国际研究所总监杨瑞临表示，GAA工艺根本没有成熟，相关的测量、蚀刻、材料、化学品等方面，都存在问题，三星完全是赶鸭子上架。
考虑到台湾晶元代工厂台积电与三星是竞争关系，台湾专家的言论未必没有主观情绪在。那么三星3nm工艺究竟如何，表现会比5nm工艺强多少呢？
制程工艺之争，已到白热化阶段
最初制程工艺的竞争主要在手机领域，2016年台积电与三星10nm工艺正式投产，距今不过6年时间，3nm工艺竟然进入了量产阶段，平均每年制程工艺都要升级1nm左右。
很快，制程工艺从手机领域卷到了PC领域，苹果M系列自研处理器直接用上了当时台积电最先进的5nm工艺。AMD虽然有些落后，但锐龙CPU也用上了台积电6nm工艺，这样一来Intel就难受了，仍守着14nm工艺，10nm工艺刚刚投产。于是，Intel指责台积电、三星玩文字游戏，并把自家的10nm工艺强行命名为“Intel 7”。
诚然，从晶体管密度方面来看，Intel 10nm制程工艺与台积电、三星的7nm工艺差不多。只是Intel的行为可以明显看出晶圆代工方面竞争过于激烈，导致厂商都出现了焦虑感。三星与台积电是全球最大的两家晶圆代工厂，明争暗斗自然更加激烈。
制程工艺越来越小，想要进步就越难越难。我们原本期望今年秋季台积电3nm工艺可以投产，由苹果A16仿生处理器首发，结果却让我们很失望，A16用的是台积电4nm，台积电的3nm制程工艺，明年才能正式投产。
更令人失望的地方在于，台积电第一代3nm工艺用的仍是鳍式场效应晶体管技术（简称“FinFET”）。按照这个速度，台积电第二代3nm工艺大概会在2024年投产，2nm工艺2025年投产，就算进展顺利，1nm工艺可能要在2026年或2027年才能投产了。

图源：台积电
可三星不会给台积电反击的时间，采用GAA晶体管技术的3nm工艺已投产，如果进展顺利，1nm工艺会在2025年或2026年投产。目前，三星是唯一3nm工艺投产的晶圆代工厂，也是唯一使用GAA晶体管技术的厂商。可芯片工艺如何，不能只看一个数字，Intel的10nm工艺晶体管密度可达1.088亿个/平方毫米，是三星10nm工艺的两倍，持平三星7nm工艺。
一年投入22万亿韩元（约合人民币1444亿元）的三星，费时费力研发出的3nm工艺，表现究竟会怎样呢？
这一次，三星会让我们失望吗？
杨瑞临不看好三星，一方面是因为认为三星操之过急，另一方面则是因为三星5nm、4nm工艺表现不算太好。近两年的高通旗舰芯骁龙888和骁龙8 Gen 1用的就是三星工艺，但表现并不算出色，甚至让骁龙865/骁龙870被封为一代神U。
今年5月，高通发布了骁龙8+ Gen 1，改用台积电4nm制程工艺。从极客湾发布的工程机评测来看，功耗和发热表现非常出色，能耗比仅次于苹果A系列仿生处理器，Android处理器中唯有天玑8100能够与之抗衡。这还是在工程机上，如果经过厂商的优化，再加上旗舰级散热，表现可能会更出色。

图源：极客湾

对于三星来说，这并不是一个好消息，高通改用台积电4nm后，SoC表现立刻就好了一大截，而且三星还失去了高通这个大客户。在手机CPU行业，高通、苹果、联发科是出货量最大的三家，之前苹果和联发科都是台积电的客户，如今高通也倒向了台积电，三星的大客户严重流失。
然而三星的3nm工艺表现究竟如何，没人能妄下断论。之前的制程工艺表现不好，不代表3nm工艺表现也不好，尤其是GAA晶体管技术的应用，很可能让三星制程工艺发生翻天覆地的变化。不过杨瑞临所说的，新技术不够成熟，情况也确实存在，否则长期处于领先地位的台积电，也不会第一代3nm工艺仍坚持FinFET晶体管技术。
目前还没有基于三星3nm工艺的芯片发布，我们也无从得知这款芯片的具体表现。与其讨论三星3nm工艺如何，倒不如想想哪家厂商会选择三星3nm工艺，这才是三星面临的最严峻的问题。
三星3nm，客户究竟是谁？
三星现在最头疼的问题，应该就是3nm工艺的产能，究竟要给谁用了。对于制程工艺需求比较高的，一般都是手机SoC，因为手机需要握在手里，大多时间不会插电使用，所以对芯片功耗和发热的要求比较高。
可是现在苹果、联发科、三星都倒向了台积电，韩国数码博主@GaryeonHan又爆料称，三星要放弃自研Exynos芯片。这么一来，三星似乎只有一个选择了——紫光展锐。紫光展锐不是没推出过旗舰芯，只是因为品牌知名度不够，消费者和厂商对其没有充分信任，所以网友们对紫光展锐的虎贲系列处理器不够了解。

图源：Twitter截图

现在紫光展锐就可以用三星独家3nm工艺做噱头，狠狠营销一波，再与手机厂商合作，让他们推出一些试水的虎贲旗舰，或许能够吸引一些热度和想要尝鲜的消费者。
其次，AMD和NVIDIA也是三星的潜在客户。先说AMD，这些年一直在用台积电工艺，但是台积电的先进工艺价格通常比较昂贵，且产能有限，根本没有AMD的份。因此，AMD所用的工艺，基本都比苹果、联发科落后一代。三星可以用产能和价格优势，吸引AMD。

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NVIDIA的RTX 30系列显卡，用的就是三星8nm工艺。有传言称，RTX 40系列显卡会用台积电5nm工艺，但未能确定。三星可以趁着与NVIDIA仍有合作，近水楼台先得月，与其商谈后续合作，只要三星3nm价格比台积电便宜，不怕NVIDIA不继续贪便宜。
PC不需要与用户直接接触，而且一般都是插电使用，对于制程工艺的要求其实没有那么高，只是这几年各行各业太卷了，用户对于电脑CPU、显卡的功耗和发热量要求越来越高，所以Intel、NVIDIA、AMD才不得不卷起来。
失之东隅收之桑榆，失去了高通的三星，看似损失了一个大客户，但谁又能肯定，没有其它企业与三星建立新合作呢？一切都要靠实力说话，只要三星3nm工艺表现出色，还怕苹果、高通不回到三星的怀抱吗？

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