2023年一顆3nm芯片成本有多高？

       眾所周知，臺積電，三星是全球芯片制造巨頭，也是目前唯二進(jìn)入到5nm及以下工藝時(shí)代的芯片制造商。并且在3nm制程工藝方面，二者也都有了明確布局。另外，按照臺積電的計劃，2025年還會(huì )量產(chǎn)2nm。納米芯片發(fā)展到這個(gè)程度，已經(jīng)接近物理芯片規則的極限了。但光刻機巨頭ASML正式表態(tài)，摩爾定律還可延續十年，并且將推進(jìn)到1nm工藝。

       且不說(shuō)1nm、2nm工藝制程能否實(shí)現，目前3nm工藝是已經(jīng)切切實(shí)實(shí)的在應用了，而且價(jià)格不菲。3nm工藝從研發(fā)到設備，從設計到制程，每一步都意味著(zhù)高昂的成本，因而臺積電在一年之內提價(jià)兩次也就不稀奇了。

從工藝設計上來(lái)看，據國際商業(yè)戰略公司 (IBS) 首席執行官Handel Jones表示：“設計28nm芯片的平均成本為4000萬(wàn)美元。相比之下，設計7nm芯片的成本為2.17億美元，設計5nm設備的成本為 4.16億美元，3nm設計更是將耗資高達5.9億美元?！?/p>

而晶圓廠(chǎng)在設備投入上的成本也不容小覷，一臺EUV光刻機就是10多億，還有各種設備等，建設一條7nm工藝的晶圓廠(chǎng)，可能需要100億美元。另外先進(jìn)工藝制造的晶圓昂貴，一般的企業(yè)用不起，市場(chǎng)需求大幅降低。

盡管大家都知道3nm芯片對于產(chǎn)品性能帶來(lái)的好處，但并不是所有人都用得起3nm芯片，那么按照如今的情況，2023年一顆3nm的芯片成本到底有多高呢？讓我們一起算一筆賬。

此前有報道稱(chēng)，按照臺積電的報價(jià)，7nm工藝的12寸晶圓大約是1萬(wàn)美元1片，到了5nm時(shí)，大約是1.6萬(wàn)美元一片，到了3nm時(shí)，達到了2萬(wàn)美元一片（約14萬(wàn)人民幣）。

一塊12寸的晶圓，其晶圓面積約為70659平方毫米，而一塊3nm的芯片，像高通、蘋(píng)果的3nm手機Soc，預計面積會(huì )是70平方毫米的樣子。也就是說(shuō)一塊12寸的晶圓，滿(mǎn)打滿(mǎn)算，不浪費任何邊角料，100%的良率，也就是只能切割出1000顆左右。

我們知道晶圓片是圓形，但芯片是方形，多多少少都會(huì )有一定的材料浪費和損耗，同時(shí)還要考慮到良率不可能達到100%。所以從實(shí)際出發(fā)，一塊12寸的晶圓，如果制造3nm芯片并能夠切割出完整可用的成品芯片，并且良率達到80%的優(yōu)秀水平，去除零零散散的其他成本損耗，也就是能夠得到600-700顆左右的3nm芯片。

按能夠得到700顆芯片來(lái)計算，僅僅在晶圓這一項上，代工費用就要達到200元，如果后續加上研發(fā)、流片、封裝、報損、營(yíng)銷(xiāo)等成本，一顆芯片的成本至少需要上千元以上。

算完這筆帳再來(lái)看看3nm工藝目前的市場(chǎng)情況，臺媒“DigiTimes”直言，盡管臺積電3nm產(chǎn)能明年將會(huì )放量，但能用得起該制程的客戶(hù)越來(lái)越少。雖然三星3nm制程已宣布量產(chǎn)近半年，但到目前仍沒(méi)有明確透露過(guò)有哪些客戶(hù)，臺積電的3nm客戶(hù)目前能確認的可能也只有蘋(píng)果。

而蘋(píng)果作為臺積電老客戶(hù)，對于漲價(jià)不可能沒(méi)有相應的動(dòng)作。有業(yè)內人士透露，蘋(píng)果采用臺積電4nm制程的A16芯片總成本在88美元左右，是5nm制程A15的1.96倍。

而在第四季度，英偉達推出的RTX 4090官方價(jià)格較2020年同期發(fā)布的3090顯卡上漲5-10%，RTX 4080首發(fā)報價(jià)更比2020年同期推出的前代RTX 3080大漲2-3成。而英偉達CEO黃仁勛直言：“盡管性能推進(jìn)有限，但新品漲價(jià)很合理，因為12英寸晶圓代工報價(jià)較過(guò)去大漲，不只貴一點(diǎn)點(diǎn)?！?/p>

前幾天AMD也向客戶(hù)發(fā)送內部函件，稱(chēng)由于疫情沖擊、供需緊張、成本上漲，將對旗下公司賽靈思的部分FPGA產(chǎn)品進(jìn)行漲價(jià)——Spartan 6系列漲價(jià)25％，Versal系列不漲價(jià)，其他產(chǎn)品全部漲價(jià)8％。

在市場(chǎng)寒冬中大廠(chǎng)們面對高昂的芯片價(jià)格都紛紛搖頭，其他廠(chǎng)家更是無(wú)福消受，那么3nm將面對一個(gè)尷尬的處境，對此你怎么看？