三星今日宣布，現已開始向客戶提供5nmFinFET芯片測試，這款芯片相較于其7nm芯片，特定面積的晶體管數量增加了25%，速度提高10%，耗能降低20%。

三星代工業務高級副總裁Shawn Han表示，這款芯將于明年第二季度全面生產。新的芯片可以幫助三星為其自己的手機生產Exynos處理器，同時還能幫助高通和其他三星代工業務公司制造他們的芯片。

在5nm芯片的生產工藝中，三星還使用了極紫外光刻（EUV）技術，在晶片蝕刻圖案的同時減少掩膜層，來提高保真度（電子設備輸出再現輸入信號的相似程度）。

一、三星的芯片研發進程從10nm到7nm再到5nm，是芯片改進的技術方向之一。

2018年10月，三星宣布生產7nm工藝，這項工藝是三星首個采用EUV技術的工藝節點，基于7nm工藝的芯片已于今年年初實現了量產。

三星預計于今年6月推出的Exynos 9825處理器就是采用了7nm EUV工藝制造，這款處理器預計將搭載于Galaxy Note 10旗艦機型，并于于今年下半年發布。

不過三星在7nm的落地上還是落后了一步，去年蘋果和華為就先后推出了7nm芯片A12和麒麟980，并搭載于蘋果的iPhone XS和旗艦機華為mate20系列。而三星去年發布的旗艦機S9搭載了10nm驍龍845芯片，Note9則搭了載10nm驍龍845或三星自家的Exynos 9810芯片。

其實，去年三星就在日本舉辦的三星鑄造論壇2018（Samsung Foundry Forum 2018，SFF）上宣布了5nm芯片的研發計劃，并預計將于今年年開始生產。現在三星已經初步完成了這項目標。

三星表示，5nm的一個主要優點是可以將所有7nm專利應用到5nm中，可以極大的降低7nm客戶過渡到5nm的成本，能夠縮短他們5nm產品的開發時間。

此外，三星正在定制基于EUV的工藝節點的6nm芯片，他們的首款6nm芯片流片產品已經提交給客戶進行測試。

二、5nm制程關鍵技術——極紫外光刻

▲三星位于于韓國華城的EUV生產線

三星和臺積電都在使用EUV制造技術，這種技術使用更短更精確的光波長來蝕刻芯片晶圓上的圖案。EUV技術雖然已經開發了多年，但由于采用它的費用和難度太高一直未能普及。5G和AI等創新領域，將對基于EUV先進節點生產的芯片有很高的需求。

三星位于韓國華成的S3生產線正在生產基于EUV的工藝的芯片產品。

此外，三星還在華城部署了新的EUV生產線，該生產線預計將在2019年下半年完成，并從明年開始增產。

三星電子晶圓代工業務的執行副總裁Charlie Bae 表示：“成功完成5nm開發，我們已經證明了我們在基于EUV的節點中的能力。為響應客戶對先進工藝技術不斷增長的需求，區分下一代產品，我們繼續致力于加速基于EUV技術的批量生產。”

三、三星、臺積電、英特爾的制程工藝競賽研發新的處理器制造技術，需要不斷增加研究和設備的支出。這一經濟現實使主要芯片處理器制造商的名單縮減到只剩三家: 三星、英特爾和臺積電。

臺積電和三星主要生產移動處理器，即手機處理器，而英特爾主要是生產自己的電腦處理器。

臺積電于本月初首先宣布了進入5nm試產階段，三星緊隨其后于今日宣布開始向客戶提供5nm芯片測試服務。

▲臺積電于今年進入5nm試產階段

由于芯片性能的側重點不同，所以芯片制造商需要判斷優先考慮哪些特性。臺積電比三星在芯片的速度提升方面表現更佳，在本月早些時候曾表示，它已經開始為客戶制造5nm芯片原型。與三星相比，這種芯片的速度可以提高15%，在特定表面積上的晶體管數量增加了80％，功耗方面臺積電沒有詳細說明。

英特爾雖然已經掌握了能夠更緊湊的壓縮晶體管的技術，但目前他們還在使用10nm技術制造芯片，他們宣布今年將開始使用一種名為Foveros的技術來堆疊芯片。

AI芯片創企Flex Logix首席執行官、內存芯片設計公司Rambus的前任負責人Geoff Tate表示，Foveros技術的改進并不是英特爾獨有的，三星也一直在研究許多不同類型的程序包。

結語：芯片市場競爭激烈，5nm技術成為關鍵芯片產業作為高技術壁壘行業，一直以來都在進行幾大廠商間的“內部競爭”。目前，三星和臺積電都以宣布進入5nm生產階段，接下來將在5nm芯片市場展開激烈的競爭。

英特爾雖然在繼續使用10nm技術制造芯片，但其關注的主要領域還是為自己的電腦生產芯片，短時間內不會與三星和臺積電產生正面交鋒。

每一次制程工藝的進步，都會帶來新技術的發展，體積更小、性能更強的5nm工藝或將成為5G和AI領域的布局新方向。