若iPhone发热真因TSMC 3nm工艺三星半导体将迎来机遇

by Park Sunmi

Published 22 Sep.2023 10:09(KST)

Updated 22 Sep.2023 14:24(KST)

open/close

有观点认为，为了解决新款智能手机“iPhone 15 Pro”的发热问题，长期依赖台湾晶圆代工企业台积电（TSMC）供应移动应用处理器（AP，应用处理器）的苹果，可能会推动移动AP供应渠道多元化。

图片由AFP联合通讯社提供

22日，半导体业界表示，正密切关注搭载了台积电3纳米（1nm为10亿分之一米）工艺制程移动AP芯片“A17 Pro”的iPhone 15 Pro所暴露出的发热问题。近期有海外媒体报道，iPhone 15 Pro购买者在运行高规格游戏时，手机温度在30分钟内就上升到48摄氏度，这样的用户测评正在扩散。AP是承担智能手机“大脑”角色的半导体，其性能直接决定智能手机的整体性能。

iPhone 15 Pro是首款搭载3纳米工艺生产半导体的智能手机。晶圆代工由台积电负责。以苹果为主要客户的台积电自去年年底开始量产3纳米工艺，并为iPhone 15 Pro提供AP芯片。尽管三星电子在去年6月就率先于全球开始3纳米量产，但由于苹果选择与台积电合作，在客户争夺战中三星电子落于下风。

不过，台积电此次因iPhone 15 Pro发热问题，在3纳米工艺上暴露出薄弱环节。此前智能手机发热一直是反复被提及的问题，消费者原本期待随着3纳米工艺的导入，智能手机发热问题能够得到解决，电池续航时间也会延长。

市场普遍认为，为了尽快稳定3纳米半导体的良率，台积电在3纳米工艺中继续采用了此前工艺中使用的鳍式场效应晶体管（FinFET）结构，而这一点可能引发了发热问题。自4纳米之后，电路间距极度缩小，电流泄漏导致控制难度加大，而台积电未能对既有的FinFET结构做出根本性变更，可能由此埋下问题隐患。

与将沟道垂直竖起、由栅极与沟道三面接触的FinFET不同，三星电子自3纳米工艺起采用的环绕栅极（GAA，Gate-All-Around）结构，是由栅极从四个面完全包裹沟道，被分析认为在电流控制方面更具效率。据悉，台积电计划在3纳米工艺之前继续使用FinFET结构，而从2纳米工艺开始才正式导入GAA结构。

Samsung Securities研究员Ryu Hyeonggeun就iPhone 15 Pro发热问题表示：“如果问题出在采用FinFET结构实现的台积电3纳米发热上，那情况就不一样了。对客户（苹果）而言，就不应一味坚持台积电，而是必须认真考虑多元化采购。这对作为晶圆代工后发企业的三星电子来说，可能是一则具有重要意义的消息。”