三星创了记录，8400亿人民币砸出个3纳米良品率为零？

2022年12月,三星电子宣布全球首家量产3纳米芯片Exynos 2500,这无疑是一个里程碑式的成就。Exynos 2500将采用三星自家研发的MBCFET(Multi-Bridge-Channel Field-Effect Transistor)技术,这是一种采用多支桥型通道的栅极全环绕(GAA)晶体管结构。业界普遍认为,GAA技术相比传统的FinFET工艺,能够实现更高的性能和更低的功耗。因此,Exynos 2500的推出,无疑勾勒出了三星在半导体领域的宏伟蓝图。

但现实往往都是残酷的。就在三星沾沾自喜之时,一则令人发指的消息却在业界风传开来 - 三星在试生产Exynos 2500处理器时,其3纳米工艺的良率竟然为0%!这一消息一经曝光,瞬间引发了业界的一片哗然。

根据业内分析师郭明錤的爆料,由于三星自家的Exynos 2500芯片良率远低于预期,无法按时出货,高通最终将取而代之,成为三星Galaxy S25系列机型的独家SoC供应商。这一变化,无疑给三星的半导体业务蒙上了一层阴影。

三星在3纳米工艺上的巨大投入,竟然换来了如此沉重的挫败。据财报显示,三星在全年资本支出中,有近半数资金用于半导体领域。而在整个3纳米项目中,三星更是投入了高达1160亿美元,折合近8400亿人民币。这还不包括后续两座3纳米工厂的建设费用。

对于一家以半导体业务支撑整个电子帝国的公司来说,这样的结果无疑是雪上加霜。根据三星电子披露的2023年全年的业绩报告,三星营业利润较上年同期下降84.9%,全年营收下降14.3%,全年净利润下降72.2%。其中,受损最大的自然是其半导体业务,2023年损失达14.9万亿韩元。

三星在3纳米工艺的"跌跤",无疑给这家科技巨头带来了巨大的震荡和压力。一向引领行业潮流的三星,如今却陷入了前所未有的困境。这对于一家如此依赖半导体业务的公司来说,无疑是一记重拳。

二、GAA技术:摩尔定律的新守护者,还是Achilles heel?

要理解三星在3纳米工艺上遭遇的困境,我们必须先回顾一下这项技术的发展历程。

1965年,英特尔联合创始人戈登·摩尔提出了著名的"摩尔定律"。这一定律如同科技界的灯塔,指引着半导体行业不断前行。然而,随着我们逼近物理极限,传统的FinFET(芬柯场效应晶体管)技术已经难以满足摩尔定律那日益增长的需求。这时,GAA技术就应运而生,成为了摩尔定律的新守护者。

GAA技术,即"栅极全环绕"(Gate-All-Around)技术,是一种先进的晶体管设计。与传统的FinFET相比,GAA的栅极完全环绕在晶体管的通道周围,如同一把锋利的剑,剑刃(晶体管的通道)被剑身(栅极)紧紧环绕。这种设计提供了更好的电流控制能力,可以显著提高晶体管的性能,降低功耗,并允许在更小的空间内集成更多的晶体管。

对于三星来说,GAA技术无疑是突破3纳米工艺的关键。三星的GAA技术,被称为MBCFET(Multi-Bridge-Channel FET),它通过在纳米尺度上构建多个栅极桥接,实现了对电流的更精细控制。这项技术不仅在理论上展现出了优异的性能,也成为了三星在与台积电的半导体工艺制程竞争中的重要砝码。