三星除了是全球最大的智能手机制造商之外,还是著名的半导体代工厂,第三季度,三星创下了有史以来财务最成功的季度,并开始出货使用其5LPE(5纳米,早期低功耗)生产的移动SoC。三星还打算在第四季度增加其高性能计算芯片的出货量,这可能表明英伟达的供应有所增加。#三星5nmEUV生产线#
有史以来最高的季度销售额
三星表示,由于移动芯片系统(SoC)和高性能计算(HPC)芯片的出货量增加,其铸造部门创下了新的季度高销售记录。
三星在一份声明中说:“由于移动需求的回升和对高性能计算芯片的需求增加,铸造业务实现了创纪录的季度收入,公司已通过开始销售5纳米移动产品和2.5D封装确立了未来增长的地位。”
三星没有透露哪种HPC芯片将其晶圆代工部门的销售额提高到了历史新高。众所周知,该公司使用其7纳米制造技术为性能要求高的应用生产IBM的POWER10处理器,并且还制造英伟达最新的采用“ 8N”工艺的Ampere GPU。CPU和GPU在半导体领域都被视为HPC产品(因为它们使用适当调整的节点)。
对于移动SoC,三星铸造厂不仅继续向三星LSI和其他客户提供,而且还开始使用其领先的5纳米制造工艺来提高三星的下一代SoC。
目前尚无关于在第三季度交付给IBM和英伟达的数量的信息,但是这两个大客户不可避免地为该季度的三星做出了贡献。此外,使用最新节点制造的SoC的价格也很高。
Q4收入增加:英伟达的Ampere GPU?
第四季度通常对于晶圆代工厂来说是强劲的,因此三星期望其半导体生产业务的收入高于2020年第三季度也就不足为奇了,从而创下另一个季度收入记录。值得注意的是,该公司预计其移动SoC和HPC芯片的销售将推动其第四季度的销售增长。
三星在声明中写道:“第四季度,该业务旨在通过扩大向主要客户的移动SoC和HPC芯片的出货量来实现创纪录的季度收入。”
由于三星移动和其他智能手机制造商将在第四季度为其即将推出的产品储备SoC,因此,很可能三星将出售大量此类芯片。但是,如果三星真的将英伟达的Ampere GPU视为“ HPC”产品,那么HPC出货量的增加意味着三星将在第四季度向其合作伙伴销售比第三季度更多的图形处理器。最终,可能会提高实际GeForce RTX 30系列图形卡的可用性。
5LPE生产中
三星的5LPE(5纳米低功耗早期)制造技术是对公司7LPP(7纳米低功耗性能)制造工艺的改进,该工艺已经使用了一年多。
与7LPP相比,5LPE增强了极紫外(EUV)光刻工具的使用,以提供10%的性能提升(在相同的功率和复杂度下)或20%的功耗降低(在相同的时钟和复杂度下)以及减少约25%的面积(1.33倍的晶体管密度,取决于确切的晶体管结构)。5LPE 在原始工艺中增加了几个新模块,包括具有智能扩散中断(SDB)隔离结构的FinFET,以提供额外的性能,第一代灵活的触点放置(三星的技术类似于英特尔的COAG,有源栅极上的触点)用于缩放,以及单个-fin器件用于低功耗应用。
三星表示,5LPE与7LPP在很大程度上是设计规则兼容的,意味着这是过程的重新表征,而不是全新的技术。结果,5LPE设计可以重新使用一些为原始工艺设计的IP,从而降低了成本并加快了上市时间。但是,对于可以充分利用SDB等优势的IP,三星建议重新设计。
首批5LPE芯片是在其位于韩国华城的第一条 EUV专用V1生产线上生产的。最终,它将在2021年下半年开始在平泽市三星铸造厂即将推出的生产线中使用。
三星首批5LPE SoC:单芯片5G SoC,高端旗舰SoC
用于智能手机的片上系统(SoC)率先采用最新的制造工艺。三星首款使用5LPE制成的SoC是针对手机的。根据三星发布的消息,生产中至少有两个5LPE SoC。一种SoC是为旗舰智能手机设计的,因此针对性能和功能进行了量身定制(即,它没有集成调制解调器)。另一个SoC是为半高端手机开发的,因此带有集成的5G调制解调器。
落后于台积电,但领先业界
三星晶圆厂在第三季度开始生产其5LPE技术,甚至开始向三星LSI交付第一批5纳米SoC。相比之下,台积电(TSMC)在第二季度使用其N5节点开始了SoC的大批量生产。因此,三星晶圆厂的5 nm节点要比其更大的竞争对手台积电落后几个月。
但是,对于基本上是IDM(集成设备制造商)的三星来说,落后于全球最大的半导体合同制造商台积电不足为奇。值得注意的是,该公司领先于其他行业,包括IDM英特尔。其他代工厂决定专注于特殊制造工艺,并在几年前退出了领先的竞争,因此他们不会在短期内推出其5纳米级节点的版本。
2021年更多的客户和可观的增长
对于客户而言,有必要注意的是,三星有望在明年吸引新的大客户。为了获得新订单,这家合同芯片制造商打算扩大其可以解决的高端应用程序的数量,这实际上意味着要引入可以使特定应用程序受益的模块处理技术。
三星在声明中写道:“预计,到2021年,晶圆代工业务的增长将大大超过该行业的增长。它计划使HPC、消费者和网络产品的应用多样化,并确保其他主要客户的安全。”
英特尔最近在其7纳米制造工艺中遇到了问题, 现在正在考虑将使用该技术的某些组件外包给第三方。到目前为止,英特尔已确认该公司一直在与台积电合作,台积电是长期合作伙伴。
但是,近年来GlobalFoundries和美国联合微电子公司放弃了开发前沿的制造工艺,三星晶圆厂对于需要高级节点的大型客户的订货依然感到乐观。