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“拳頭產(chǎn)品”亮相進博會 三星半導體科技實力盡顯

2021-11-06
來源:半導體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 進博會 三星半導體

  2億像素CIS(CMOS圖像傳感器)、基于EUV技術(shù)的14納米DDR5內(nèi)存……進博會三星展臺入口處的3D裸眼大屏上,代表晶圓代工、存儲芯片等全球前沿科技水平的產(chǎn)品影像輪流播放,吸引了大量科技愛好者的目光。在展區(qū)現(xiàn)場,三星展出的晶圓吸引眾多參觀者打卡留影,5nm SoC(系統(tǒng)級芯片)、128層NAND(計算機閃存設(shè)備)、第六代顯存、車用CIS等高端產(chǎn)品也成為人氣展品,彰顯出三星在高端裝備制造領(lǐng)域的強大技術(shù)實力。

  第四屆進博會三星展臺

  今年是三星第四次參加進博會,也是三星首次從消費品館轉(zhuǎn)移到技術(shù)裝備館參展。在本屆進博會首次設(shè)立的集成電路專區(qū),三星作為全球領(lǐng)先的半導體企業(yè),是該專區(qū)最大的核心參展商之一,通過對技術(shù)創(chuàng)新實力的全面展示,透射出對信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支撐。

  領(lǐng)先技術(shù)支撐前沿創(chuàng)新

  第四次參展進博會,三星向產(chǎn)業(yè)鏈上游溯源,展示了面向消費電子、大數(shù)據(jù)、移動通信、人工智能、車載等熱點應(yīng)用和新興產(chǎn)業(yè)的半導體技術(shù)。

  在推出兩款5nm EUV手機SoC之后,三星將最先進制程拓展到可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域,擴展了智能終端的應(yīng)用范圍。本屆進博會,三星展出的Exynos W920是全球首款基于5nm EUV工藝的可穿戴芯片組,搭載了兩個ARM Cortex-A55內(nèi)核和ARM Mali-G68 GPU,兼顧了能效與任務(wù)處理需求。與上一代產(chǎn)品相比,其CPU性能提升20%,GPU圖形性能提升近10倍。此外,Exynos W920還采用了FO-PLP(扇出型面板級封裝)技術(shù),是目前可穿戴設(shè)備領(lǐng)域中最小的封裝。

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  三星首款2億像素分辨率圖像傳感器

  影像能力已成為旗艦手機進行差異化競爭的主要路徑。在推出業(yè)界首款超1億像素CIS之后,三星又率先踏入2億像素時代。本次展出的移動圖像傳感器ISOCELL HP1擁有2億像素,單位像素0.64微米。面向暗光等重要使用場景,ISOCELL HP1可將16個相鄰的像素合并成大像素吸收更多光線,拍出明亮清晰的照片。針對消費者對手機超高清影像創(chuàng)作的需求,ISOCELL HP1支持30fps 8K視頻拍攝,通過合并4個相鄰像素,將分辨率降低至50Mp或8192×6144,無需裁切或縮小全圖像分辨率。

  隨著全球數(shù)據(jù)量以指數(shù)級增長、數(shù)據(jù)類型逐漸多元,數(shù)據(jù)處理需要更加安全、高效的存儲和讀取技術(shù)。本屆進博會上,三星展示了多款面向大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的存儲產(chǎn)品。

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  三星首款基于14納米技術(shù)的DDR5內(nèi)存

  DRAM是最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存,存儲速度快、存儲容量大,在計算機中常作為主存儲器。三星展出的14納米DDR5內(nèi)存,是業(yè)內(nèi)首款基于14納米EUV技術(shù)的DRAM產(chǎn)品,容量可達512GB。與普通DDR4相比,功耗降低20%,頻率可達7200MHz,能滿足超級計算機、機器學習、人工智能等方面的需求,并通過提高性能和降低功耗,滿足IT行業(yè)對綠色發(fā)展的要求。

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  三星新一代企業(yè)級SSD硬盤PM9A3系列

  NAND閃存方面,三星展出了新一代企業(yè)級SSD硬盤PM9A3系列,使用三星第六代V-NAND閃存技術(shù),容量最高達7.68TB,速度可達6500MB/s,存儲一部5GB的高清電影僅需約0.7秒,對需要高速處理大容量數(shù)據(jù)存儲的用戶及企業(yè)來說,可大幅提升工作效率。

  面向AI時代對超高速處理速度的需求,三星展示了針對AI效率提升的存儲產(chǎn)品。代號為“Flashbolt”的HBM2E存儲芯片,容量是上一代8GB“Aquabolt”HBM2的兩倍,速度提高1.5倍,AI訓練效率提高6倍,同時可顯著提高帶寬及電源效率,這將極大提升下一代計算機系統(tǒng)的性能。

  在汽車電子方面,ISOCELL Auto 4AC是三星專為汽車客戶提供的首個集成式成像解決方案,可提供120分貝高動態(tài)范圍圖像并同時支持發(fā)光二極管閃爍抑制功能,適用于高清分辨率的車載環(huán)視影像系統(tǒng)或后視攝像頭,目前已大規(guī)模量產(chǎn)。

  為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效

  半導體技術(shù)迭代帶來的更高性能、更低功耗,是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的動力源泉。三星電子的觸角能伸向消費電子、智慧家居、新型顯示、數(shù)據(jù)中心、移動通信、機器人等信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的方方面面,起到筑基作用的正是三星半導體。面向5G、AI等密集型任務(wù)帶來的性能挑戰(zhàn),三星半導體通過邏輯代工、存儲、手機AP等多方面業(yè)務(wù),持續(xù)賦能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

  半個世紀以來,摩爾定律始終是半導體技術(shù)進步的節(jié)拍器,其最直觀的表現(xiàn)就是制程節(jié)點的躍遷。三星的代工業(yè)務(wù)起步于2005年左右,基于高端定位、技術(shù)投資以及與客戶企業(yè)的合作開發(fā),三星抓住了通信產(chǎn)品迅速發(fā)展的東風,實現(xiàn)了技術(shù)趕超。2017年,三星成立了獨立的代工部門。2018年,三星晶圓代工業(yè)務(wù)已穩(wěn)居全球前列。

  從HKMG到FinFet(鰭式場效應(yīng)晶體管)再到3nm節(jié)點的全新架構(gòu)GAA,三星一方面率先導入新架構(gòu),另一方面持續(xù)對原有架構(gòu)進行優(yōu)化,滿足低、中、高端市場各類應(yīng)用的能耗改善需求。三星在2021晶圓代工論壇宣布,計劃2022年上半年量產(chǎn)首批3納米芯片,2納米芯片預計2025年批量生產(chǎn)。三星3nm GAA工藝與5nm工藝相比,芯片面積減少35%、性能提高30%、功耗降低50%。同時,三星發(fā)布了新的17nm工藝,是對主流FinFet架構(gòu)的工藝強化。相比28nm工藝,17nm工藝實現(xiàn)了39%的性能提升和49%的功率效率提升。

  計算與存儲密不可分,AI、車聯(lián)網(wǎng)等強實時性技術(shù),尤其對存儲器的連接和處理速度提出了更高要求。三星的存儲器布局始于20世紀80年代,通過技術(shù)吸收創(chuàng)新、逆周期投資,以及研發(fā)與生產(chǎn)緊密結(jié)合的“并行開發(fā)體系”,在十年間實現(xiàn)了技術(shù)反超,并至今保持在存儲領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢。如今,在DRAM、NAND、Nor Flash三大主流存儲器產(chǎn)品中,三星在前兩者的市占率均為全球第一,成為存儲器技術(shù)升級與產(chǎn)品迭代的風向標。

  在DRAM領(lǐng)域,三星率先量產(chǎn)第二代、第三代10nm級產(chǎn)品,并率先將TSV、EUV技術(shù)用于DRAM生產(chǎn),為業(yè)界提供超高速、超省電的存儲器產(chǎn)品,滿足5G、AI等高吞吐率技術(shù)的發(fā)展需求及數(shù)據(jù)中心等IT設(shè)施對能源效率的需求。NAND方面,三星首創(chuàng)的V-NAND技術(shù),不再縮小cell單元來實現(xiàn)容量提升,通過堆疊更多層數(shù)的垂直存儲,使SSD實現(xiàn)更高的存儲密度、寫入速度以及更低的功耗。三星計劃于今年下半年推出基于雙堆棧的176層第7代 V-NAND,滿足5G智能手機、5G PC、IDC的存儲需求。

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  三星新款 5nm 移動處理器 Exynos 1080

  面向5G等下一代新興技術(shù),三星推出了5G調(diào)制解調(diào)器、NPU、創(chuàng)新的LPDDR5等多種半導體技術(shù)。三星新款5G處理器Exynos1080、Exynos2100采用當前最先進的5nm EUV制程,并集成了NPU內(nèi)核,以支持智能語音助理識別、智能攝影等AI增強功能。三星的LPDDR5作為 12 Gb移動 DRAM,將51.2 Gbps高傳輸速度與節(jié)能設(shè)計相結(jié)合,以低功耗、高速互聯(lián)滿足下一代通信產(chǎn)品需求。

  為強化在中國產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的參與深度,三星近年來還深化了與中國本土企業(yè)的合作。三星的1.08億像素CIS與小米聯(lián)合研發(fā),Exynos980和Exynos1080與vivo聯(lián)合研發(fā),最終使智能終端產(chǎn)品更加貼近國內(nèi)客戶企業(yè)和用戶群體需求。

  龍頭效應(yīng)牽引本地產(chǎn)業(yè)集群

  半導體是設(shè)計和制造過程都非常復雜的產(chǎn)品,對技術(shù)的超高要求及不斷擴大的應(yīng)用需求,導致了該行業(yè)高度專業(yè)化的全球供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)。各國根據(jù)相對優(yōu)勢,在整個鏈條中發(fā)揮出不同作用。在半導體產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,中國雖然擁有龐大的客戶市場和豐富的人力資源,但中國市場更需要龍頭半導體企業(yè)發(fā)揮出帶動作用和資源整合能力,從而打造獨特的發(fā)展引擎。

  

  三星西安半導體工廠車間

  2012年,三星在西安投建了全球最先進的存儲芯片項目,至今已累計投資近260億美元,成為了改革開放以來中國電子信息行業(yè)最大的外商投資項目。而伴隨著三星半導體工廠的落戶,幾百家相關(guān)配套企業(yè)進駐西安,對當?shù)氐陌雽w產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)產(chǎn)生了強力的帶動作用,也讓西安逐步形成了過千億元的半導體產(chǎn)業(yè)集群。

  外資企業(yè)本土化與本土企業(yè)國際化同為全球化的兩個重要趨向。在中國努力構(gòu)建“雙循環(huán)”新發(fā)展格局的大背景下,三星緊抓機遇,成為推動中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量,一方面持續(xù)加大在華半導體等尖端元器件領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)投資,另一方面,深度融入、參與中國產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)和發(fā)展。

  進博會上,三星展現(xiàn)的半導體產(chǎn)業(yè)鏈及代表性產(chǎn)品只是冰山一角,憑借持續(xù)不斷的迭代式創(chuàng)新,三星正開啟未來發(fā)展的新格局,中國無疑是重要市場。




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