高通与三星讨论3nm制程代工合作

近日，高通总裁兼首席执行官Cristiano Amon出现在COMPUTEX 2024的主题演讲中，重点阐述了搭载骁龙X系列的Copilot+ PC正如何赋能PC行业变革。随后在媒体交流会上，当被问到现在高通的SoC几乎完全依赖台积电（TSMC）生产是否存在风险问题时，Cristiano Amon坦承正在考虑双代工厂策略。

据Business Korea报道，Cristiano Amon表示高通目前的重心必须放在台积电的代工生产上，但是由一间公司同时负责两方面的工作，可能需要付出巨大的努力，自己非常欢迎与台积电和三星合作，将继续支持这一做法，也在考虑这方面的问题。

此前有报道称，随着高通将大量订单转移到台积电，高通3年来首次跌出了三星收入来源的前五名。这多少让三星感到焦虑，也是为什么急于开始量产第二代3nm GAA工艺的主要原因之一，希望借此能争取高通重回谈判桌。

去年就有报道称，高通出于对台积电产能有限的考虑，原打算在2024年开始执行双代工厂策略，第四代骁龙8一方面采用台积电N3E工艺，另一方面供应Galaxy系列智能手机的版本采用三星3GAP（SF3）工艺。不过由于三星3nm产能扩张计划趋于保守，加上良品率并不稳定，最终让高通选择延后执行该计划。

传闻高通仍打算在2025年的第五代骁龙8转向双代工厂策略，已要求台积电和三星提供样品，以便做进一步的评估。近年高通的SoC报价越来越高，让部分合作伙伴感到难以承受，高通希望能够通过新策略降低芯片的成本。

台积电的第一代3nm在2022年第四季度量产，但由于成本太高，且良率低，量产规模很有限，当时，在业界形成了“干打雷，不下雨”的效果，今年下半年，随着新版本N3E走向成熟，苹果新机采用的A17处理器开始大规模量产，使得台积电的3nm制程在2023下半年放量了。 

台积电表示，N3E制程对该公司全年营收的贡献率为4~6%。

为追赶台积电，在2022年推出SF3E的基础上，三星在今年6月的VLSI国际会议上发布了最新版本的3nm制程（SF3）。SF3制程将采用3nm GAP技术。

SF3（3GAP）工艺技术是SF3E（3GAE）工艺的增强版本，并基于三星的多桥通道场效应晶体管（MBCFET）技术。不过，三星似乎不愿意将SF3与SF3E进行比较，或许是对这一版本还不够自信吧，而是与SF4（4LPP，4nm低功耗增强版）进行了比较，称在相同功耗条件下，SF3的性能提升了22%，在相同的时钟频率和晶体管数量条件下，功耗降低了34%，逻辑面积减少了21%。

三星还表示，SF3可提供更好的设计灵活性，主要通过改变MBCFET器件的纳米片通道宽度来实现。

到目前为止，无论是三星自家的LSI部门，还是找三星代工的客户，都没有正式推出基于SF3E工艺的商用高性能处理器，只有用于加密货币的挖矿芯片采用了三星的SF3E，但产量有限，且这种类型的芯片在业界没有什么说服力。

台积电的3nm（N3）制程，在经历了2022年的“雷声大，雨点小”之后，2023下半年，终于迎来了大规模量产时刻，此次，采用升级版本的N3E后，成本和功耗都得到了有效控制，苹果刚发布的新机旗舰所使用的A17 Pro处理器就是用N3E制造的。

A17 Pro拥有190亿个晶体管，上一代的A16（4nm制程）是160亿个，再向前追溯，A15（升级版5nm）有150亿个晶体管，A14（5nm）有118亿个晶体管，A13（升级版7nm）有85亿个晶体管。从晶体管数量和制程演进情况来看，N3E的性能提升还是比较明显的，也没有辜负台积电3nm一年来的“卧薪尝胆”。

自从进入5nm制程时代以来，良率一直是三星晶圆代工业务所面对的最大问题，特别是在3nm制程节点上，三星率先引入了全新的GAA架构晶体管，与以往使用的FinFET晶体管有较大区别，也使良率问题进一步放大。

据Notebookcheck报道，三星的3nm工艺良率在50%附近徘徊，依然有一些问题需要解决。三星2023年曾表示，其3nm工艺量产后的良率已达到60%以上，不过，现在看来，当时过于乐观了。

今年2月，据韩媒报道，三星新版3nm工艺存在重大问题，试产芯片均存在缺陷，良率为0%。报道指出，采用3nm工艺的Exynos 2500芯片因缺陷未能通过质量测试，导致后续 Galaxy Watch 7的芯片组也无法量产。报道指出，由于Exynos 2500芯片试产失败，三星推迟了大规模生产，目前，尚不清楚是否能够及时解决良率问题。

为了追赶台积电，三星的3nm制程工艺采取了比较激进的策略，主要体现在GAA晶体管架构上，台积电的3nm依然采用FinFET。2nm才会转向GAA晶体管，激进的结果就是要在良率方面付出一些代价。