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2022年6月30日，三星发布新闻称其基于3纳米(nm)全环绕栅极(Gate-All-AroundT，简称 GAA)工艺节点的芯片已经开始初步生产。这意味着三星抢先台积电，正式成为全球第一家实现3nm芯片量产的厂商。到于台积电方面，来自媒体4月份的报道说，台积电3nm芯片则是预计8月份投产，初期的产量大概在每月4万到5万片，工艺架构采用FinFET作为3nm制程工艺。
那么，三星抢先在6月30日宣布3nm工艺量产，是三星比台积电的工艺更先进？三星与台积电的3nm之争，三星胜利了吗？
01三星虽抢先3纳米制程，但性能有待观察
首先，外界目前不清楚三星所谓的“开始初步生产”是处于什么阶段，究竟是试产，还是小批量，或是大批量生产？三星没有披露任何3nm芯片的订单，可能仅仅是自用，所以即使是宣布量产3nm制程，是否是为了宣传、增强潜在客户的信心有待观察；有可能利用先入为主的宣传效果及低价策略吸引客户，三星3nm GAA制程能否解决漏电、散热问题则有待观察。
虽然三星率先使用 GAA 晶体管工艺代替已有的 FinFET 晶体管工艺，但是之前三星在 7nm 、5nm 及 4nm FinFET工艺上表现落后。今年4月，有消息传出三星基于GAA晶体管的3nm工艺良率才10%~20%，远低于预期，成本将非常高。今年5月，三星称3nm良率问题已解决，3nm GAA制程将如期量产。6月初，三星的3nm制程已经进入了试验性量产。然而在6月22日，市场却又传出三星因良率远低于目标延迟3纳米芯片量产的消息，三星的3nm工艺技术量产可谓一波三折。
一直以来，良率问题就是三星追赶台积电路上的“拦路虎”，如，三星4nm的良率仅有35%，远远不如台积电的70%水平，三星早前3nm的良率也只有10至20%左右，良率远远低于预期，让很多客户放弃了与他们的合作，将订单转给台积电。另外，三星芯片发热问题很严重，也直接吓跑了一些大客户，包括英伟达及高通等客户。
也正因为三星芯片性能问题频发，导致不少大客户转而寻求与台积电合作。例如，高通发布的搭载三星4nm工艺的骁龙8，陷入了功耗的滑铁卢，因此，高通于今年5月发布的升级版骁龙8+，采用的是台积电4nm工艺，官方表示CPU和GPU性能均有10%的提升，同时综合功耗降低了15%。此外，NVIDIA的AmpereGPU也由于性能不佳，下一代产品也将转而采用台积电的芯片，这些GPU原本采用的是三星的8nm工艺制程。因此，此次三星的3nm制程，是否会再次陷入性能的“滑铁卢”中，也难以预测。
综上所述，尽管三星比台积电更早一步踏入3nm制程工艺，但良率依旧是一个“谜”，其研发的3nm制程是否能逆转劣势，仍未可知。
另外，三星的GAA技术相关的蚀刻及量测问题尚待克服，材料、化学品等也需要提升，很多业内专家都认为全球GAA生态系统还未完全到位，三星3nm GAA技术在6月30日宣布量产可能仅仅是为了赶在台积电量产 nm之前。尽管三星采用现有光刻机和技术，也可以做到3nm GAA工艺的量产，但关键是成本会增加、交期会拉长、良率提升速度慢、品质不一定好。在成本模型难以建立的情况下，三星难以对客户报价，所以行业内大都预测三星的3nm GAA技术目前只有三星自己使用，不会有其他大客户。
02台积电对3纳米量产充分自信
再看已实现5nm，4nm高端芯片量产的台积电，也已向着3nm芯片工艺进发，仍然采用FinFET工艺架构，这种鳍式场效晶体管被沿用了十几年，除了台积电之外，其余的中芯国际，英特尔和三星等芯片制造巨头都在鳍式场效晶体管架构层面取得相应的工艺突破。
台积电生产的每一代旗舰芯片都在刷新业内科技水平纪录，尤其是在智能手机领域，跑分已经成为衡量芯片性能的一大参考因素。4nm制程工艺的芯片跑分已经突破一百多万，如果到了更先进的3nm芯片，恐怕跑分还会更高。台积电依然沿用FinFET下探到3nm芯片工艺。除了能看出FinFET架构的广泛适用性质之外，说明台积电在这一架构的技术积累是非常深厚的。
台积电量产3nm只是时间问题，预计将在不久后的8月份。今年以来，台积电多次对3nm进行表态，都展现能顺利量产的自信。看得出来，台积电对3nm是做了充足准备的。
但按照三星官方介绍，3nm GAA技术相比7nm制程工艺来说，逻辑面积效率提高了45%以上，功耗降低了50%，性能提高了约35%，从上述技术指标看，三星的3nm技术优于台积电3nm FinFET工艺技术。
故而，业内也有不少专家将三星GAA工艺和台积电FinFET进行对比，得出的结论是三星3nm芯片性能将优于台积电3nm。不过这只是理论，实际表现还会因为芯片良率、芯片设计以及架构技术等等多方面影响芯片的好坏。所以理论只是参考，真正具备怎样的芯片性能水准，还是得看实际芯片产品。因此，三星的3纳米和台积电的3纳米，谁会更强，当前还无法下断语。
但实际上，这场“代工双雄”之间的竞争也没有绝对的输赢之分，因为绝大部分晶圆代工厂商已经完全告别了先进制程的竞赛，使得诸多客户只能在台积电和三星之间进行“非此即彼”的选择，而台积电一家的产能，也不可能垄断庞大的先进制程市场。因此，即便三星的芯片有再次陷入性能“滑铁卢”的可能，也依旧会有大批量的厂商愿意去试一试。
