臺積電3納米良率估算
2023-01-01 12:31:50 EETOP在三星代工廠使用其 3GAE(3nm 級,gate-all-around early)節點開始大批量生產幾個月后,臺積電終于也開始了基于其首個 N3(3nm 級)制造工藝大規模生產芯片。
我們知道三星3納米的良率很低,良率在早期階段只有10% 到 20%不等。那么臺積電3納米良率會有多高?
最近Business Next發布了一份報告,該報告引用了各種行業分析師和專家的話,認為相比于三星,臺積電的良率情況要好得多,但臺積電尚未證實這些報告。
Business Next采訪的半導體行業分析師和專家估計,目前臺積電的N3良率可低至60%至70%,或高達75%至80%,對于首批來說已經相當不錯。與此同時,金融分析師 Dan Nystedt 在推特 上表示,臺積電目前的 N3 良率與早期的 N5 良率相似,據媒體報道,該良率可能高達 80%。
相比之下,三星代工廠的 3GAE 良率在早期階段從 10% 到 20% 不等,并且沒有改善,該報告援引行業消息來源但未詳細說明。此外,報告稱,芯片質量的可變性非常高。
雖然估計差異很大,但關于臺積電當前的 N3 產量,有幾件事需要注意。首先,我們不知道良率是針對通過臺積電 Fab 18 運行的商業晶圓計算的,還是針對包含臺積電客戶各種 IP 的商業和穿梭(測試)晶圓計算的。其次,除了臺積電及其客戶之外,沒有人知道此時商用或穿梭晶圓的確切良率。第三,如果我們只考慮商業晶圓,目前臺積電的N3用于早期采用者的設計數量非常有限,盡管這是基于市場傳聞。
請記住,臺積電傾向于開發其領先的生產技術,同時考慮到蘋果公司(其最大的客戶和領先節點的阿爾法客戶)的要求,這家總部位于加利福尼亞州庫比蒂諾的高科技巨頭會根據臺積電的能力量身定制其設計,初始良率可能高達 80% 也就不足為奇了。同時,對于為大眾市場產品提供動力的芯片組(或多個芯片)而言,60% 的良率可能并不算高。
無論如何,由于臺積電商業生產的 N3 設計數量目前有限(我們推測它幾乎不會超過三個 IC),并且與良率相關的數據是代工廠及其客戶的商業機密,我們不能準確知道臺積電的N3良率到底有多高或多低,請自行判斷。
事實上,出于同樣的原因,我們不會將臺積電的 N3 良率與三星晶圓代工廠早期的 3GAE 良率進行比較。 EETOP
此外,考慮到有關初始 N3 節點(又名 N3B)的傳言,Apple 可能是唯一一家完全采用該技術的公司,因為其他開發商將使用具有改進工藝的 N3E。同時,早期的 N3 良率可能不適用于 N3E( 及其 N3 技術系列中的其他節點),并且因為它將被廣泛使用,這種工藝技術實際上是整個行業應該關心的問題。
現代半導體生產技術包含數千個工藝步驟,并且取決于材料、使用的晶圓廠設備工具、工藝配方和許多其他因素。因此,可能有成千上萬種提高或降低產量的方法,這就是為什么深入了解一個因素如何影響其他因素很重要的原因。由于臺積電的 N3 (N3B)、N3E、N3S、N3P 和 N3X 是非常不同的制造技術,所以早期的 N3 良率對其余節點來說是個好兆頭,但它們并不能保證其他節點也會同樣成功(或不那么成功)。