2023年一顆3nm芯片成本有多高？

       眾所周知，臺(tái)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(tái)積電的計(jì)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(guī)則的極限了。但光刻機(jī)巨頭ASML正式表態(tài)，摩爾定律還可延續(xù)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(xiàn)，目前3nm工藝是已經(jīng)切切實(shí)實(shí)的在應(yīng)用了，而且價(jià)格不菲。3nm工藝從研發(fā)到設(shè)備，從設(shè)計(jì)到制程，每一步都意味著高昂的成本，因而臺(tái)積電在一年之內(nèi)提價(jià)兩次也就不稀奇了。

從工藝設(shè)計(jì)上來(lái)看，據(jù)國(guó)際商業(yè)戰(zhàn)略公司 (IBS) 首席執(zhí)行官Handel Jones表示：“設(shè)計(jì)28nm芯片的平均成本為4000萬(wàn)美元。相比之下，設(shè)計(jì)7nm芯片的成本為2.17億美元，設(shè)計(jì)5nm設(shè)備的成本為 4.16億美元，3nm設(shè)計(jì)更是將耗資高達(dá)5.9億美元?！?/p>

而晶圓廠在設(shè)備投入上的成本也不容小覷，一臺(tái)EUV光刻機(jī)就是10多億，還有各種設(shè)備等，建設(shè)一條7nm工藝的晶圓廠，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(duì)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(bào)道稱，按照臺(tái)積電的報(bào)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(dá)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、蘋果的3nm手機(jī)Soc，預(yù)計(jì)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，滿打滿算，不浪費(fèi)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(fèi)和損耗，同時(shí)還要考慮到良率不可能達(dá)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(dá)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(jì)算，僅僅在晶圓這一項(xiàng)上，代工費(fèi)用就要達(dá)到200元，如果后續(xù)加上研發(fā)、流片、封裝、報(bào)損、營(yíng)銷等成本，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(tái)媒“DigiTimes”直言，盡管臺(tái)積電3nm產(chǎn)能明年將會(huì)放量，但能用得起該制程的客戶越來(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，臺(tái)積電的3nm客戶目前能確認(rèn)的可能也只有蘋果。

而蘋果作為臺(tái)積電老客戶，對(duì)于漲價(jià)不可能沒(méi)有相應(yīng)的動(dòng)作。有業(yè)內(nèi)人士透露，蘋果采用臺(tái)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(dá)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(bào)價(jià)更比2020年同期推出的前代RTX 3080大漲2-3成。而英偉達(dá)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?yàn)?2英寸晶圓代工報(bào)價(jià)較過(guò)去大漲，不只貴一點(diǎn)點(diǎn)。”

前幾天AMD也向客戶發(fā)送內(nèi)部函件，稱由于疫情沖擊、供需緊張、成本上漲，將對(duì)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)寒冬中大廠們面對(duì)高昂的芯片價(jià)格都紛紛搖頭，其他廠家更是無(wú)福消受，那么3nm將面對(duì)一個(gè)尷尬的處境，對(duì)此你怎么看？