過去兩年，國產手機廠商都在發力高端手機市場，在發布會和宣傳上自然繞不開「最強性能」的芯片，但高通驍龍 888 和驍龍 8 Gen 1 連續兩代的功耗、發熱翻車，也連帶 Android 旗艦和高通都被消費者不待見。

最終，這場持續兩代的「發燒」以高通轉投臺積電代工驍龍 8+ Gen 1 收尾。背后是 5nm（含 4nm）先進工藝芯片戰爭基本結束了，臺積電在過去兩年以無可爭議的技術和客戶優勢再次將三星打落馬下。

但 3nm 節點的戰爭也開始了。

臺積電：3納米制程需求非常強勁

臺積電3納米采鰭式場效電晶體（Fin Field-Effect Transistor，FinFET）架構去年第4季底如期量產后，后續3納米陣容將持續擴大。臺積電3納米家族包含N3、N3E、N3P與N3X等，并無外界原本預測的N3B。

臺積電去年12月29日在南科舉辦3納米量產暨擴廠典禮，董事長劉德音致詞時提到，3納米制程的良率已經和5納米量產同期的良率相當，3納米技術將被大量應用在推動未來的頂尖科技產品中，其中包括超級電腦、云端資料中心、高速的網際網路及行動裝置等，包含未來的AR／VR。在5G及高速運算相關應用的大趨勢驅動下，臺積電3納米制程市場需求非常強勁。

臺積電雖未直接提供3納米良率數據，仍是全球首家喊出3納米量產初期良率已和5納米同期相當，明顯有別競爭對手閉口不談良率。

臺積電預定N3E作為3納米家族的延伸，將為智慧手機和高速運算相關應用提供完整的支持平臺。臺積電指出，N3E技術預計2023年下半年量產。

盡管庫存調整仍在持續，但公司觀察到N3和N3E皆有許多客戶參與，量產第一年和第二年的產品設計定案數量將是N5的兩倍以上。

臺積電3納米2022年內率先在臺灣南科量產，以南科晶圓十八廠作為3納米主要生產基地，并無外傳于竹科生產3納米的狀況，后續2納米規劃在竹科與中科先后量產，規劃共計六期工程。另外，臺積電全球研發中心將于2023年第2季在竹科開幕，將可進駐8,000位研發人員。

臺積電3納米在臺灣量產成熟后，也將導入美國新廠。臺積電指出，該公司除了在臺灣持續擴建3納米產能，在美國的第二期建廠亦同步展開，預計亞利桑那州晶圓廠2026年開始生產3納米制程技術。

臺積電預估，3納米制程技術量產第一年帶來的收入將優于5納米在2020年量產時的收益，預計3納米制程技術將在量產五年內釋放全世界約1.5兆美元終端產品的價值。


三星：拼成為美國最先進晶圓廠

三星于2022年在6月30日透過新聞稿宣布，采用環繞式閘極（GAA）架構的3納米量產，該制程首次應用于高效能、低功耗的運算領域，并計畫拓展至行動處理器。

三星規劃，下世代3納米3GAP預定2023年量產，更先進的2納米制程2025年量產，2027年量產1.4納米制程。

三星是在南韓華城廠區生產首代3納米制程，后續并規劃于平澤廠擴充該制程產能。三星預期，平澤P3新廠整合記憶體以及邏輯IC代工，并于去年5月設備進廠、去年7月到位，按照計畫將先開出NAND芯片產能，后續才會開出3納米晶圓代工產能。

三星擴充晶圓代工先進制程集中南韓本地，后續計畫在3納米量產成熟后導入美國德州廠。三星先前也在2022北美論壇上釋出，最快2026年3納米環繞閘極技術（GAA）制程將在美國生產，未來目標成為美國最先進晶圓廠，這也代表3納米美國制造競爭趨于白熱化。

招募資料顯示，三星泰勒新廠是三星繼奧斯汀之后，第二個位于美國的生產據點，預定投資170億美元、2024年下半年投產。由于去年還沒有泰勒晶圓代工的組織單位，因此新聘用的人力將先掛在三星奧斯汀公司法人下，基礎設施建設和運營管理職位剛起步。

三星和臺積電在晶圓代工領域的競爭主要在臺灣、南韓兩地。三星晶圓代工部門官方資訊顯示，在美國僅有德州設有12吋廠生產65納米乃至14納米制程，若未來擴充順利，將有美國第二個廠，在南韓本地擴充也相當積極。

三星已在2022年5月在南韓平澤啟動建設5納米極紫外光（EUV）工廠，先前華城廠區量產5納米后又率先量產3納米，合計南韓本地已有至少六大生產基地（包含一個封裝測試廠、一個8吋廠與四個12吋廠）。

三星規劃未來20年內投資1,921億美元，在美國德州建造11個新工廠。11個工廠中有九個位于泰勒，其余兩個位于奧斯汀市的莊園獨立學區。三星去年12月已獲得泰勒九個減稅申請核準，并正在等待莊園剩余兩個的批準。

英特爾：四年內大跨步推展制程

英特爾提及Intel 4制程導入EUV技術，帶來每瓦效能約提升20％，更先進的Intel 3制程將于今年下半推出，將應用于后續推出的Xeon處理器，在每瓦效能將改善18％。

英特爾近期甫推出第四代Intel Xeon可擴充處理器（代號為Sapphire Rapids），在單一封裝結合最高四個采用Intel 7制程打造的芯片塊，供應資料中心、AI運算等應用。

英特爾先前就已展現在制程技術方面的強烈企圖心與進展計畫，要在四年內大跨步發展五個制程節點，除了已經推出的Intel 7制程外，Intel 4制程產品規畫于今年開始出貨，Intel 3制程將于2023年下半年準備生產。后續Intel 20A制程（相當于2納米）預計將于2024年上半準備量產，而Intel 18A制程原預計2025年初問世，但相關時程已提早到2024年下半可以量產。


結語

如今，全球半導體產業進入到高速發展階段，先進工藝必然是最關鍵的技術儲備。但說句實話，真正需要用到5nm、3nm工藝制程的芯片產品其實少之又少，每年也就只在手機芯片上看到。英特爾12代酷睿用的還是10nm工藝，AMD即將推出的銳龍7000系列，也才剛剛用上5nm工藝。而這樣的水平，芯片性能已完全滿足消費者的日常使用需求，大家對3nm乃至更先進工藝其實沒有想象中的那么迫切。

3nm工藝確實能顯著提升手機芯片的性能及能耗，但目前的手機處理器的性能早已嚴重過剩，堆砌更多的性能也難以發揮利用。一味地追求工藝制程的進步，其實只是讓紙面數據看起來更華麗一些，并不能為用戶的實際體驗帶來多大的提升。并且，處理器使用更先進的工藝制程，也意味著其制造成本更高，手機的價格也就更貴，這部分代價都需要消費者去承擔。