三星|台积电7nm输给三星8nm！老黄为何选择三星？成本低太多

2020-09-05

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在芯片代工厂这一部分，台积电是目前全球范围的龙头老大，能和台积电稍微在技术上抗衡一下的也就只有三星了。不过两家相比，目前台积电7nm制程工艺比较成熟， 5nm制程工艺也早已开始量产，苹果的A14以及华为的麒麟9000都采用了台积电的5nm工艺，而三星的5nm制程最快也要在年底才能量产，至于7nm工艺，三星是最早采用7nm EUV工艺的厂商。
所以在这次NVIDIA发布RTX 30系列显卡之后，当人们发现NVIDIA使用的是三星的8nm制程打造图形核心时，不免有一些惊讶。在竞争对手AMD的显卡已经全线采用台积电7nm制程后， NVIDIA为什么不采用台积电的7nm制程？即使是选择三星，那么使用三星的7nm EUV也是不错的方案，为什么会采用三星的8nm制程呢？
其实在安培核心上， NVIDIA最早使用的是其实是台积电的7nm ，用在NVIDIA公布的安培核心A100芯片上。所以大家很正常地认为NVIDIA在民用显卡的图形核心上，也会使用台积电的7nm制程。而最后结果却是三星爆冷获得了NVIDIA的订单，在RTX 3090、RTX 3080以及RTX 3070三款显卡上， NVIDIA都是采用了三星的8nm制程，让人颇为惊讶。
从芯片的晶体管密度而言，目前台积电的7nm制程，密度大约是每毫米拥有9600万个晶体；而三星的8nm制程，密度大约是每毫米拥有600万个晶体，和台积电相差了40％。如果NVIDIA采用台积电的7nm ，那么GPU核心面积会比现在小得多。正是因为采用了三星的8nm制程，所以NVIDIA这一代的旗舰显卡，在核心频率上，只能继续维持在1.7GHz左右，而无法突破到2GHz以上。
NVIDIA选择三星8nm制程的原因也很简单，首先就是成本。如果采用台积电7nm制程，那么一片12英寸的晶圆价格不低于8000美元至10000美元，而采用三星8nm制程，由于只是10nm制程改进而来， NVIDIA支付的代工费用，至少要低30% 。也正是这个原因，所以我们现在看到的RTX 30系列显卡的价格才能比之前预想的要低这么多。
当然也会有人疑惑，即使不选择台积电的7nm ，也可以选择报价相对也比较便宜的三星7nm EUV制程啊？这就要说到三星7nm EUV工艺翻车的事儿，在去年三星推出7nm EUV工艺的时候，号称晶体管性能比自家8nm制程提高20%~30% ，耗电量减少了30%~50% ，加上比台积电7nm更便宜的报价，怎么看都是合适的选择。但是在实际的表现中，三星的7nm EUV在整体性能上比自家的8nm制程，高出不到1% ，相比台积电的7nm差距巨大，这很有可能也是NVIDIA不愿意采用三星7nm制程的原因。
既然觉得台积电的7nm成本太高，三星的7nm性能又达不到预期，那么选择又便宜同时工艺又成熟的三星8nm ，似乎就是顺理成章的事儿了！应该庆幸的是， NVIDIA这一代安培核心在架构上的确有不小的进步，这才使得RTX 30系列显卡在保持性能优势的同时，还能有不错的性价比。
【三星|台积电7nm输给三星8nm！老黄为何选择三星？成本低太多】当然了，即使如此，由于RTX 30系列显卡的芯片较为复杂，同时NVIDIA自己也有商业上的考量，所以早期的RTX 30系列显卡出货量并不容乐观。 NVIDIA为了保持新卡的利润，同时又要给出一些时间让厂商清理最后的RTX 20系列显卡，所以不会在第三季度就大量将RTX 30系列显卡推向市场。这就意味着，在RTX 30系列上市之后，价格有可能被炒高的同时，数量还不会太多！

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