隨著格羅方德無限期退出7nm及以下工藝研發(fā)，全球有能力研發(fā)先進工藝的只剩下臺積電、英特爾和三星。過去幾十年里，英特爾依循摩爾定律，在制程工藝技術上一路領先，但是10nm工藝遲遲難產，近期宣告將延期到明年底。反觀競爭對手三星和臺積電，在14/16nm節(jié)點之后好像開掛一樣，10nm工藝都已經量產商用，其中臺積電更是拿下了華為麒麟970、蘋果A11，三星則搞定了高通驍龍845。最近也相繼曝光7nm工藝研制成功。這是否意味著半導體代工市場新格局已定？英特爾真的沒機會逆襲了嗎？
在回答這個問題之前，讓我們來深究一下三大代工廠的最新進展。
臺積電：率先量產 一路領先
臺積電方面日前表示7nm制程的芯片已開始量產，同時5nm制程將會在2019年年底或2020年年初投入量產。目前蘋果的A12及華為海思麒麟980處理器，都是由臺積電的7納米制程所生產。除了移動處理器之外，AMD的7納米制程CPU及GPU，聯(lián)發(fā)科的5G基帶芯片和高通英偉達的產品也都將使用臺積電的7納米高效能制程，預計在今年年底之前，用上臺積電7nm工藝制程的芯片將會超過50款。據(jù)臺積電公布的數(shù)據(jù)，今年9月份營收949.22億新臺幣，環(huán)比增長4.2%，同比增長了7.2%，是近年來單月第二高水平。可以說在7nm制程上，臺積電比三星、英特爾都要搶先一步。
不僅如此，臺積電還規(guī)劃了5nm以及3nm工藝，其中5nm工藝投資計劃超過250億美元，預計2019年試產，2020年量產，而3nm工藝計劃投資約為200億美元，2020年開始建廠，2021年完成設備安裝，預計2022年底到2023年初量產。
三星：激進派的代表
作為芯片代工行業(yè)的后來者，三星是“全球IBM制造技術聯(lián)盟”中激進派的代表，早早就宣布了7nm時代將采用EUV。今年4月，三星剛剛宣布已經完成了7nm新工藝的研發(fā)，并成功試產了7nm EUV晶元，比原進度提早了半年。在2018年年會上，三星官方宣稱高通驍龍5G SoC采用的正是三星7nm LPP工藝，同時表示，基于EUV技術的7nm制程工藝會在接下來幾個季度內大規(guī)模量產（初期EUV僅用于選擇層）。
除了一步到位的7nm EUV外，三星還規(guī)劃了一種8nm制程。這個制程實際上是使用DUV光刻+多重曝光生產的7nm制程，繼承所有10nm工藝上的技術和特性。由于DUV光刻的分辨率較差，因而芯片的電氣性能不如使用7nm EUV，所以三星為其商業(yè)命名為8nm。從這一點來看，8nm相比現(xiàn)有的10nm，很可能在晶體管密度、性能、功耗等方面做出了終極的優(yōu)化，基本上可看做深紫外光刻下的技術極限了。
三星將FinFET技術的極限發(fā)揮到5nm LPE和4nm LPP，計劃2019年風險試產。不過到了3nm時代，芯片越做越小，電流信道寬度不斷變窄，難以控制電流方向，三星提出了GAAFET方案，定于2020年早些時候試產。
英特爾：追求真正的7nm
在英特爾看來，在一個固定的芯片面積上，能夠塞進更多的晶體管，則意味著擁有更多的特性和功能，而不是一味的追求新一代工藝制程。在英特爾看來，競爭對手臺積電、三星只是鉆了工藝命名的空子。
在一次活動上，英特爾曾史無前例地從鰭片間距、柵極間距、最小金屬間距、邏輯單元高度、邏輯晶體管密度等技術指標出發(fā)，直接給出數(shù)據(jù)列表進行對比，以此表明英特爾的14nm生產工藝與三星目前的10nm生產工藝相當，而英特爾的10納米則要領先臺積電、三星等其他10nm整整一代--也就是3年時間。。
據(jù)《天下》10 月初在美國采訪一位不愿具名的英特爾董事會成員表示，根據(jù)原始的摩爾定律，每個新技術世代的電路密度應該是前一代的兩倍，但臺積電卻「投機取巧」。 根據(jù)官方數(shù)據(jù)，臺積電 7 奈米的邏輯電路密度只達到前一代 10 奈米制程的 1.6 倍。而英特爾希望滿足最嚴苛的摩爾定律，大幅縮小晶體管體積的同時，還在制程導入全新材料，希望一步到位，實現(xiàn)真正的7nm。
英特爾曾在 2017 年的美國 IEDM 研討會上宣布將部分導線層材料從原先的銅換成鈷，周邊的低介電材質也將更換，可以大幅提升性能及耐用度。結果，英特爾「雙管齊下」策略的量產難度比預期高上許多，導致預定時程一再跳票，反而落后臺積電。
一位外資分析師也證實此事。 他表示，英特爾一開始訂的微縮倍率甚至略高于兩倍，但因為屢試不成，最近已經將標準放寬，因此傳出可能提早在明年中量產。 但產品的性能可能僅與臺積電 7nm接近。
然而，一旦英特爾度過難關，因為已經過導入新材料的學習曲期，下一代產品仍有可能反敗為勝，這位英特爾董事透露英特爾7nm會比臺積電5nm強很多。