臺積電3納米迎來巨大挑戰,若不能打破瓶頸,全球第一位置保不住

2021-01-08 科技會

得益於手中掌握著最先進的晶片製造技術,所以在全球洗片製造產業之中,臺積電佔據非常有利的位置。更是因為技術優勢,所以每年都有接不完的訂單生產上千萬可晶片。

臺積電的優勢

來到五納米製程工藝之後,使得臺積電對於EUV光刻機的使用率更是提高了一個臺階,而在5納米之後,臺積電目前已經有了3納米的先進位程工藝計劃。要知道,目前全球來講,只有三星和臺積電具有5納米技術工藝。

但是在產品良品率等方面,三星很顯然還不能夠滿足市場的需求,也就是說,現在臺積天在晶片代工領域依舊是遙遙領先的。而作為臺積電的老對手,三星一直希望超越臺積電,可是此次看來臺積電即將朝著三納米方向進發,雙方之間的差距似乎又大了不少。

臺積電方面計劃將會在2022年投入大規模的量產,到2023年的產能將會至少提升每月10萬片晶圓。比起之前的5納米來講,在工藝上3納米電晶體密度等等方面會有全面的提升,電晶體將會提高70%,性能提高15%。

除此之外,還會擁有更大的投入設備以及研發成本,畢竟3納米已經算是目前全球最先進的晶片製程,最普通的晶片成本以及設備已經不能夠滿足於製造3納米的需求。所以說對於臺積電目前來講,最好的辦法就是重新開設新的工廠,於是臺積電計劃將會在2024年~2025年產能集中在臺南科學院,而3納米的計劃也已經正在推進。

計劃非常明確,那就是希望能夠在今年實現生產,而在2022年下半年,下半年進行大規模的量產,可是就在這個時候,臺積電三納米晶片製造卻進入了一種瓶頸期,這個問題就是能源問題。

3納米製程迎來瓶頸

開設工廠,製造晶片,運行大功率設備,對於電能的消耗是非常大的。這樣一來,臺積電就面臨著最大的威脅,那就是缺電。在用電方面,臺積電消耗量非常的大,有相關數據統計,2018年中國臺灣的耗電量是2191億度,平均下來每個人使用了9288W。

目前人均耗電量最多的國家是冰島,而冰島每年人均消耗電量卻僅僅只有5777千瓦時。也就是說中國臺灣的人均消耗量已經超越了世界第一消耗量的冰島。那麼這為什麼會發生這種情況呢?由於天氣寒冷,所以冰島對於電能的消耗非常大,可是中國臺灣又不冷,為什麼會消耗這麼大的電量?

臺灣每年這麼大的電能消耗,其實主要原因就是在於臺積電。據說2016年臺積電的用電用電量達到了88.53億度,大部分電都是臺積電給用的,所以在3納米晶片工廠建設完成之後,預計3納米晶片工廠年耗電將會達到70億度。

在提高晶片製程以及生產的同時,臺積電也面臨著最大的難題,那就是電能的使用。雖然說以臺積電殿的營收水平不會出現交不起電費的情況,可是這樣大的耗電量,如果真的全面生產,3納米甚至是2納米的話,對於當地的地區很有可能會造成供電壓力。再加上全球的晶片巨頭幾乎都在找臺積電為其代工,全天加緊加班生產晶片,將會達到對於能源供應需求的一個極限。

沒想到臺積電沒有能夠被先進工藝的技術做打敗,反倒是被與現實的客觀條件所打敗。這一點實在是讓人非常的無奈。如果臺積電真的能夠克服這個困難,打破這樣的平靜題,那麼相信3納米晶片的製造一定會更上一個臺階。但如果臺積電沒有辦法打破這個瓶頸期的話,那麼3納米的工藝生產很有可能會進入到一種停滯不前的狀態。而三星這邊一定會家抓緊時間追趕,到時候臺積電全球領先的位置很有可能會被三星所替代,3納米晶片迎來巨大挑戰,臺積電世界第一的位置很有可能地位不保。

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