iPhone、Android：台積電和三星已經在研發更自主、更強大的 2nm 晶片

全球最大的兩家創辦人台積電和三星已經在研發下一代 iPhone 和 Android 智慧型手機晶片。過渡到 3 nm，最終過渡到 2 nm。足以進一步顯著降低組件的能耗，同時使其更強大。

第一次讓一般大眾可以購買iPhone 12搭載5nm晶片。雕刻的精細度在移動行業中至關重要，因為它允許在更小的空間中安裝更多的晶體管，同時顯著降低功耗。然而，蘋果和許多品牌一樣，沒有自己的代工廠。

因此，我們呼籲該行業的領導者，尤其是幾代人的台積電。新的A14仿生晶片嵌入了118億個電晶體與 iPhone 11 的 A13 Bionic 晶片的 85 億美元相比。Mate 40和Mate 40 Pro，同樣採用5奈米製程的全新麒麟9000晶片並且有更多的晶體管。但就華為而言，美國制裁使情況變得複雜。

只有少數創始人能夠獲得燒製 5 奈米及以上晶片的必要設備

台積電和競爭代工廠無法再向製造商供貨自從在組件中美國新制裁生效。這些制裁禁止使用美國知識產權的公司向華為供應零件未經商務部事先批准。台積電並未為華為獲得授權。因此，在這家中國製造商訂購的 1500 萬顆麒麟 9000 晶片中，實際交付量只有800萬。

這應該會嚴重限制華為中短期的銷售量。尤其是華為還沒有計劃僅在 Mate 40 上使用 Kirin 9000– 也體現在其 5G 網路解決方案和兒子 智慧型手機 柔韌 Mate X2。明年預計只有另一位參與者加入 5nm 俱樂部： 三星推出下一代 Exynos 晶片和Snapdragon 875，它應該為高通雕刻。或者，三星和台積電已與荷蘭設備製造商 ASML 合作開發 3 奈米和 2 奈米雕刻技術。

有機會深入研究雕刻精細度的提高以及ASML 等設備製造商在提供更有效率晶片方面發揮核心作用。順便說一句，自從貿易戰爆發以來，華為一直在尋找替代品，以避免其高性能晶片供應消失。中國確實有國家級創始人中芯國際，但其蝕刻製程仍落後於競爭對手（14奈米，很快7奈米）。

當達到基本極限時，創新就會倍增

之所以如此，正是因為像ASML這樣的設備製造商不再有權為這些玩家提供最先進的機器。雕刻的精細度降低得越多，我們就越能突破技術上的極限，尤其是當出現奇怪的效果時。因此，有必要採用更複雜的尖端來保持恆定的雕刻精度，並避免電流洩漏的影響或在特定閾值後出現的干擾。。對於 5 nm，有必要開發極紫外線 (EUV) 微影製程。

了解不同的層是用特別短的波長蝕刻在矽晶片上的。這電晶體柵極的設計也進行了調整以避免在這種尺度上發生的量子效應（我們談論的是只有幾個原子寬的元素）。然而，為了提供更大的效能提升，台積電、ASML 和三星等其他代工廠也有興趣增加每個晶片上的組件層數。

這些層使得創建更複雜的組件成為可能——這對於這些規模來說是至關重要的。同時使得晶片的設計更加複雜。所以現在，台積電目前採用 5nm 工藝，允許在同一組件上蝕刻多達 14 層。僅過渡到 3 nm 就可以帶來在相同複雜度和電晶體數量的情況下，功率增加 15%，能耗降低 30%。

但毫無疑問可以做得更好：ASML 正在開發技術，使其成為可能在同一晶片上以 3 nm 燒錄多達 20 層。這項進步將使智慧型手機 SoC 和 DRAM 記憶體晶片受益。對於 3 nm，台積電將選擇所謂的 FinFET 電晶體設計：這些實際上是具有兩個閘極的電晶體。 FinFET 這個名稱來自於組件某些區域的形狀，這些區域在晶片表面形成一種薄片。這使得可以增加頻率，同時增加元件的密度。

為了過渡到 2 nm，台積電將進一步改變電晶體的設計，轉而採用 GAAFET 技術（四周都是門）三星與 MBCFET 技術並行開發，超越 3 nm。隨著我們越來越接近矽蝕刻的基本極限，我們應該在未來幾年看到令人興奮的創新。也許正在等待尋找替代方案。

來源 ：電話競技場