文/观察未来科技
据韩国经济新闻7月25日报道，当天，三星电子生产的全球首批3纳米芯片产品出厂。这是自上月末开始批量生产以来，三星电子首次向客户交货，也使得三星成为全球首家量产3nm芯片的公司。
三星电子计划将GAA工艺的3nm（N3）芯片应用于高性能计算（HPC），并与主要客户公司合作，扩大到移动系统芯片（SoC）等多种产品群。另外，继华城厂区之后，三星电子平泽厂区也将扩大GAA工艺3nm芯片产品的生产。
而另外一边的台积电的3nm（N3）官方量产时间预计是在2022年下半年。这样看起来三星似乎在3nm这个工艺节点上超过了台积电，那么三星的3nm技术真的超过了台积电吗？
纳米为一米的十亿分之一，是处理芯片时常用的晶体管宽度单位。这个数字越小，芯片制程就越先进，也越容易提高性能。当然，这也不绝对，其中的原因就在于近几年的工艺，比如7nm、5nm，没有统一的业界标准。
由于工艺的命名没有统一的业界标准，所以时常会给人们带来误解。就比如三星发布了3nm工艺，说3nm工艺在很多方面强于5nm工艺。而台积电这边量产的是5nm，所以很多人据此认为三星超过了台积电。
从技术角度来看，三星称，与前几代工艺使用FinFET技术不同，三星使用的全环绕栅极（gate-all-around， GAA）晶体管技术，使新开发的第一代3纳米工艺可以降低45%的功耗，性能提高23%，并减少16%的面积。而三星第二代3纳米（nm）工艺则使功耗降低50%，性能提升30%，芯片面积减少 35%。”但显然，芯片面积减少35%并不能代表一个晶体管密度翻倍的数据。
再来看看台积电，与三星不同的是，台积电将采用较为成熟的FinFET（Fin Field Effect Transistor，FinFET）工艺，一直到2025年量产2纳米芯片时，才会采用GAA技术。这也意味着，三星、台积电将用不同架构设计的3纳米制程进行对决。在台积电的官方宣传中提到“相较于N5制程技术，N3制程技术的逻辑密度将增加约70%，在相同功耗下速度提升10-15%，或者在相同速度下功耗降低25-30%。”
架构的设计无法比较的情况下，从晶体管密度这个参数来看，根据ScottenJones（ICKnowledge，viaSemiwiki）和DavidSchor（WikiChipFuse）的数据我们可以得知三星5nm工艺（5LPE）的晶体管密度大约为126.5，台积电5nm工艺（N5）的晶体管密度大约为173.1。
据此，根据上述数据，可以计算出的是，三星第一代3nm工艺（3GAE）晶体管密度大约为150.6，三星第二代3nm工艺（3GAP）晶体管密度大约为194.6。而台积电3nm工艺（N3）晶体管密度大约为294.3。当然，在数据不充分，标准不统一的情况下，也并不能对三星和台积电的3nm芯片做出结论。
值得一提的是，在晶圆代工市场，一直以来，都是台积电和三星两家公司竞争，而台积电仍居于主导地位，占全球晶圆代工营收的一半以上，也是iPhone、iPad等产品处理器的独家供货商。而台积电和三星两家公司还将如何就技术进行较量，也受到人们的期待和关注。