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3nm芯片工艺横空出世!三星与台积电,为何苹果弃前者选后者?有人指导一下吗?

作者:机械网
文章来源:本站

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  2021年3月15日,三星正式展示了自己基于3nm工艺制程的存储芯片,成为全球首发3nm芯片的代工厂商,领先于台积电。

  3nm工艺相比起目前主流的7nm工艺,拥有更精准的工艺,单位晶体管数量可以提升80%,性能提升30%,功耗降低50%,将会成为下一代旗舰芯片的主流制程工艺。

  然而苹果早在2021年就已经选择台积电,预订了台积电2022年首批所有的3nm产量。

  为何苹果宁愿选择台积电而不选择三星呢?

  三星作为全球最大的智能硬件供应链企业,拥有各种顶级的供应链制造技术。三星的AMOELD屏幕全球第一,闪存芯片全球第一,手机相机传感器全球第二仅次于索尼,芯片代工全球第二仅次于台积电,同时还有自己的基带芯片、电池生产线,包括现在还处于成长期的折叠屏铰链结构。

  不过虽然三星拥有如此多的的技术,但是却经常发生因为利益关系而坑队友的情况,其中最经典的案例就是2010年HTC的旗舰手机Desire G7系列,是当时市面上安卓阵营唯一可以与iPhone 4媲美的机型,HTC在当时选择了三星的AMOLED屏幕,显示效果与iPhone不相上下,被视作HTC冲击高端的关键一步,发布之后就受到了市场的广泛好评。

  不过万万没想到,三星为了自己家的Galaxy保持竞争力,不惜违背合同中断给HTC的屏幕供应,导致HTC不得不临时改换成普通的LCD屏幕,产品缺少了一大卖点。而三星则在早期凭借机型的大屏优秀的显示效果,逐渐抢过了HTC的市场,成为安卓阵营老大。

  虽说商场如战场,但是三星这种损人利己的行为,着实不能让人接受。

  苹果在iPhone 4之前的三代机器,使用的都是三星生产的处理器,一直到iPhone 4才开始使用苹果自己的设计研发的A4处理器,不过依旧是三星电子进行代工生产。

  不过随着智能手机行业的竞争愈加激烈,三星和苹果两家作为两个阵营的对手,难免出现竞争关系。介于三星风评不佳,苹果最关键的芯片制造又拿在三星手中,为了避嫌,苹果从iPhone 6s开始,就将一部分芯片代工交给了台积电生产。

  结果万万没想到,台积电代工的芯片虽然使用了制程稍落后于三星的16nm工艺,却性能发挥极其稳定,反而是三星代工的14nm的芯片,出现了大面积发热和◇性能不稳定的(07Ulvt)翻车现象。从那时起,苹果就开始决定将处理器全部转给台积电处理。

  三星得知该消息之后,警告苹果如果这样做,会在相关专▪利上起诉苹果,双方关系就此恶化。后来是台积电出马,向苹果派出了百人规模的工程师团队,成功绕过了三星全部的专利,在iPhone 7上的A10芯片中拿到了苹果的独家订单。

  除此之外两家还为各种外观和软件设计等领域的专利展开过7年的拉锯战,最后三星败诉,赔偿了苹果超过5亿美元的专利费用。这样的关系,苹果还敢将自己的芯片交给三星代工吗?

  三星固然可恶,但是苹果也不是什么善茬。苹果行走江湖,讲的就是一个字“钱”。只要你有最先进的技术,那么要么我全资收购你的公司,要么签署独家协议,吃下你未来2-3年的全部产能。

  苹果当年独树一帜的Unibody金属一体成型工艺,苹果吃掉了相关代工厂3年的产能,导致市面上段时间无法出现同类型的产品。iPhone 5s的Touch ID按压式指纹识别技术,以及Face ID结构光面部识别,也都是苹果直接收购的企业。实际上库克在今年年初接受采访时就说过:苹果平均两到三周就会收购一家企业,获得技术上的垄断。

  因此对于3nm工艺,苹果计划也不言而喻,如今苹果不仅仅需要生产用于iPhone和iPad上的A系列芯片,也需要生产用于MacBook和iMAC上的M系列芯片,而后者是苹果能否弯道超车英特尔的关键。2021年发布的M1芯片,显示出来的性能已经与英特尔顶级处理器平起平坐。

  如果说能够垄断台积电3nm工艺,就能够让Mac电脑的性能超越Windows电脑,最终吞噬更•多Windows用户。

  30年前,苹果是全球个人电脑行业的老大哥,只因为管理层不和将乔布斯踢出公司,导致后来Windows兼容机彻底占领市场。而现在,是时候卷土重○来了。

  三星被抛弃的原因有原因的:

  此次三星的这颗先进制程3nm芯片:

  1、第一次应用了GAAFET(环绕栅极场效应晶体管)技术。

  2、相对于FinFET立体晶体管有质的提升。 3、在56平方毫米的面积上成功实现了低功耗。

  4、晶体管密度增加到了80%,性能实现了30%的提高。

  跟5纳米相较,采用3纳米GAA制程技术的芯片尺寸小了35%、电力消耗量降低50%,但运算效能却能拉高30%。三星计划在2022年量产3纳米芯片。 从产品上来看,三星这次3nm首秀是用的SRAM存储芯片,这和台积电擅长的中央处理器无法相提并论。一个只负责手机里的存储,一个负责全方位的性能输出,哪个技术含量更高不言而喻。

  而台积电3nm芯片的开发进度并不比三星慢,他主要开发3nm的CPU中央处理器芯片,其3nm芯片将于今年晚些时候试产,也预计将在2022年下半年开始商业化生产。

  所以两家的开发进度其实是差不多的。苹果公司向来是喜好做最优选择的,苹果公司也只是把中央处理器芯片交给了处于5nm优势的台积电,根据目前消息,存储芯片苹果公司仍然选择的是三星啊!

  而当初苹果放弃三星转而全力扶持台积电,也是有原因的:

  一、三星在手机业▲务上的突飞猛进,和苹果的手机业务产生了巨大的竞争关系。2009年,三星发布智能手机时,当时的苹果掌门人乔布斯勃然大怒。他告诉传记作家沃尔特·艾萨克森,他甚至想对三星手机使用的安卓操作系统发动“热核战争”。三星是苹果iPhone芯片供应商,却敢通过制造的智能手机来与苹果直接竞争,这让他心生不满。

  二、三星在芯片制造工艺上的稳定性一度输给了台积电,这给苹果下定决心转而支持台积电找了个很好的理由。 当年苹果iPhone 6s上市,市场上就爆发了所谓的“A9芯片门事件”。当时为了保证供货和产能稳定,新一代iPhone上的A9处理器芯片分别交给了台积电和三星进行代工,而当时三星采用的工艺制程是领先台积电的,但是有人对两台分别由三星和台积电代工的A9芯片组装的iPhone 6s进行了性能和续航的测试对比后发现,采用14nm的台积电版不仅跑分性能比采用12nm的三星版高,续航时间也要比三星版长约2个小时!所以当时买了苹果的人都认为台积电的工艺水平比三星好,这让苹果在很长一段时间内都颇为头疼。

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