不管是智能手机、PC、还是云计算等行业，都需要芯片进行驱动，谁能掌握先进芯片制造工艺，谁就能掌握一些企业的未来走势，甚至影响一个地区或一个国家未来半导体产业的发展。在芯片代工领域，不管是制造工艺、良品率还是产能营收，台积电连续多年稳居第一，而台积电的先进工艺，也代表着人类芯片制造技术所能触碰到的上限。

值得注意的是，随着芯片工艺的迭代更新，摩尔定律逐渐逼近物理极限，尤其当芯片工艺进入3nm阶段，这一现象就显得格外凸显。

台积电， 三星纷纷传出坏消息

据digitimes表示，台积电3nm工艺的12英寸晶圆单片的代工价格已经突破了2万美元，约人民币14.3万，这一代工价格与7nm相比翻了一倍，与5nm制程相比上涨了25%，这也意味着如果高通、苹果采用3nm工艺芯片，智能手机的成本将会大幅拉升。

不少人可能会有这样的想法，芯片、手机只管造，手机涨价将成本转移到消费者头上不就行了吗！就当下智能手机行业下行，宏观经济前景黯淡，有的已经选择退而求其次，有的已经选择“观望”，能出钱为手机厂家买单的消费者又能有多少呢。

代工价格上涨，一方面与大量研发投入有关，另一方面就是与良品率有关。

在3nm工艺方面，台积电将3nm工艺划分成了N3、N3P、N3S、N3X及N3E多个版本，其中N3工艺是最早实现的，但当台积电3nm量产在即，作为台积电3nm的第一批客户，英特尔等却紧急取消了订单。台积电只好继续打磨3nm制程工艺，可以说台积电在3nm方面是爬坡遇阻，多次修正蓝图。即便如此，3nm与5nm芯片相比，性能提升也仅仅才11%。

作为台积电的竞争对手，三星最近也传出了坏消息！在制程工艺方面，三星虽然首发了GAA晶体管技术，而且还公布了相关指标，3nm GAE工艺降低45%的功耗，23%的性能提升，第二代3nm GAP工艺，更是降低50%的功耗，35%的性能提升，数字都很诱人，但现实却非常拉胯！

据国内媒体报道，三星的3nm良品率只有20%，这就意味着每制造100颗芯片，只有20颗能用，其中80颗要报废，但这笔费用会算在客户头上，所以代工成本与台积电应该相差不大。而三星为了解决良率低的问题，据报道三星已经开始与美国的Silicon Frontline公司达成了合作协议，旨在帮助三星减少晶圆代工过程中的缺陷，提升良品率。

芯片工艺逼近物理极限

不管是三星还是台积电，3nm芯片代工费用上涨，性能提升差强人意，究其原因就是芯片工艺已捅到天花板。芯片性能的提升，需要制造工艺与制造设备的相互配合。现阶段，用于制造高端芯片的EUV光刻机，进入5nm精度后就很难再有更大突破，各大厂家芯片工艺的升级，基本都是通过修改、优化晶体管栅极形态来实现。传统芯片工艺再往后发展，结局只有一个：性能挤牙膏、成本上涨。所以想要延续摩尔定律，就需要“切换赛道”！

我国已在布局

提升EUV光刻机精度是提升芯片最直接的方式，但即便最落后的EUV光刻机，依旧无法进入大陆市场，所以为了能打造性能更强的芯片，我国提前对下个赛道展开了布局！

首先，光子芯片，我国光子芯片产业链将在2023年建成，这是延续摩尔定律，摆脱对EUV光刻机依赖的重要研究方向，和传统芯片相比，由于光子高速并行、低电阻的特性，光子芯片的响应速度将达到硅基芯片的1000倍以上，而且能耗仅为硅基芯片的9万分之一，信息容量更大。正是如此，光子也被业内看作是硅基芯片的替代方向之一，据分析机构推测，2025年全球光子芯片市场规模将达到561亿美元。

其次，先进的封装工艺，我国在封装工艺方面也已达到了世界领先水平。比如华为的芯片堆叠技术，通富微电的芯粒技术等，通过集成两颗或多颗成熟工艺芯片于一体，以实现1+1≥2的效果。

另外，我国在碳基芯片、量子芯片方面也取得了一系列的突破性进展，极大地提升了我国在下一半导体时代的话语权，更有希望成为真正的行业领跑者！

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