晶圓代工龍頭臺積電宣布5nm先進制程,,已于今年第二季進入量產(chǎn)時,另一頭的三星也緊追在后。
根據(jù)TrendForce旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院最新調(diào)研結果顯示,,預估今年第3季全球晶圓代工市場,,臺積電仍將以過半、53.9%市占率稱王,,且年成長率高達21%,,而三星則以17.4%位居第二,年成長率為4%,,雖然比第一季的18.8%略有下滑,,拓墣認為主要出自于Galaxy S20銷售狀況不佳所致,若下半年智能型手機市場能扳回一城,,市占率表現(xiàn)上依舊有機會緊咬臺積電不放,。
由于5nm制程預計將在年底前量產(chǎn),且根據(jù)外媒報導,,除自家產(chǎn)品外,,高通也會將Snapdragon X60等部分產(chǎn)品在三星的5nm下單,為三星的先進制程打了一劑強心針,。在英特爾(intel)制程卡關的此刻,,先進制程這條路上只剩下臺積電跟三星在「車拼」,繼續(xù)為突破摩爾定律努力,。
緊咬技術不放,3nm換架構力拼提升良率
臺積電還是會怕三星,。長期關注半導體產(chǎn)業(yè)的微驅(qū)科技總經(jīng)理吳金榮認為,,臺積電內(nèi)心的顧慮,并不是因為目前的制程進度上有閃失,,而是三星背后有著韓國人戰(zhàn)斗的精神,,如過去3nm架構也是率先由三星喊出將從目前采用的FinFET(鰭式晶體管)改變成GAA(閘極全環(huán))。
外界預測,,此舉是為了搶救現(xiàn)在三星在7nm,、5nm良率偏低的原因,因為GAA架構在實驗室里面被發(fā)現(xiàn),,其抑制漏電的狀況比起FinFET架構要好得多,,若能有效控制漏電,對于芯片的效能表現(xiàn)將有所幫助,?!稊?shù)位時代》曾訪問臺積電的首席科學家黃漢森,針對3nm延續(xù)FinFET架構一事,,他表示不與三星同調(diào)改采GAA,,除了是包括成本、客戶IC設計銜接等問題外,臺積電依舊有能力在制程進入更小的階段上,,仍采用原架構并且維持產(chǎn)品的效能表現(xiàn),,展現(xiàn)了晶圓代工龍頭在技術上的優(yōu)勢地位。
此外,,吳金榮觀察,,三星先進制程發(fā)展落后給臺積電,有另一個原因是因為三星集團還有記憶體部門需要發(fā)展,,因此分散了研發(fā)能量,。再者,三星因為并非如臺積電專精于晶圓代工,,因此在產(chǎn)能的分配上,,以及滿足各種客戶不同IC設計規(guī)格的需求,三星就沒有臺積電這樣快速調(diào)整的本事,。
但近期三星宣布,,將在平澤園區(qū)擴編生產(chǎn)線,生產(chǎn)最先進的DRAM產(chǎn)品,,同時提供新世代V-NAND與晶圓代工解決方案,,目的就是為了鞏固三星在工業(yè)4.0時代技術領先的地位。吳金榮更直指,,目前三星手上約有10逾臺EUV機臺,,接下來也會積極向ASML進貨,看得出來三星仍全力往高級制程沖刺,。
祭出價格站,,搶下IBM、NVDIA訂單
即便在技術上輸臺積電一截,,但三星已擁有能量產(chǎn)的先進制程技術,,至少有機會能分到臺積電無法消化的訂單。 臺經(jīng)院分析師劉佩真就指出,,即便最終可獲取的市占率不多,,但仍有機會獲得臺積電承接不了的前一個世代制程技術的訂單(如7nm)。NVIDIA與三星最新合作就是一個例子,。
NVIDIA近期發(fā)表的新一代繪圖芯片GeForce RTX 30,,主打高CP值路線,背后就是采用三星8nmLPP(Low Power Plus)制程,。雖然NVIDIA不是第一次在三星下單,,但從NVIDIA與競爭對手AMD打肉搏戰(zhàn)的此時,端出了一款極有價格競爭力的產(chǎn)品來看,,就不難猜測,,三星確實在「報價」上相當具有競爭力,。吳金榮分析,臺積電一直以來在價格上比較強悍,,而三星過往都有可能以低于臺積電20-35%的價格來搶單,。知識力專家社群創(chuàng)辦人曲建仲進一步補充,三星可以先以低價競爭搶到客戶,,然后再逐步調(diào)整制程的良率表現(xiàn),,IBM的訂單即是如此。三星最大的致命傷就是臺積電不會跟客戶競爭,,吳金榮指出,,三星作為一個IDM半導體業(yè)者,同時又身兼晶圓代工,,若是有手機芯片IC設計業(yè)者要來下單,,難免會擔心企業(yè)的商業(yè)機密被竊取,而這一點一直是三星的罩門,。
Q2砸逾2000億資本支出,,5nm下半年量產(chǎn)
從營運成績來看,三星半導體表現(xiàn)確實不容小覷,。今年第二季財報,,三星半導體事業(yè)合并營收為18.23兆韓元(約1045億人民幣),較去年同期成長13%,;營業(yè)利潤達到5.43兆韓元(約合311億人民幣),,較去年同期成長2.03%。半導體成為三星旗下包括面板,、行動裝置等事業(yè)體里面,,營收跟獲利最高的一環(huán)。另一方面,,第二季三星電子的資本支出達到9.8兆韓元(約合561億人民幣),其中半導體業(yè)務就占了約88%,、8.6兆韓元(約合494億人民幣),,主要投資于最先進的5nm與8nm制程,并將積極研發(fā)4nm制程技術,。甚至建置新廠的腳步,,也沒有落后給臺積電。當臺積電在南科積極購地,,為接下來南科廠的產(chǎn)能布局時,,三星也在韓國的平澤市(Pyeongtaek)跟華城市(Hwaseong)兩地大興土木。
今年5月,,三星宣布第6座南韓晶圓代工廠正式動工,,地點就在平澤市,,將采用5nm制程技術,同時三星也定調(diào)這個工廠未來也將專注于5nm以下的EUV制程技術,,并預計在2021年下半年開始運作,,將會成為5G、高效能運算(HPC)等解決方案的核心制造基地,。此外,,2019年首批基于7nmEUV制程的產(chǎn)品量產(chǎn)后,三星也在今年上半年于華城廠新增一條全新的EUV專用V1生產(chǎn)線,,預計將在今年下半年開始少量生產(chǎn)5nm制程,,待2021年平澤廠生產(chǎn)線一起加入后,將有助于三星的代工產(chǎn)能能大幅提升,。
展現(xiàn)優(yōu)勢,,發(fā)展異構整合技術迎戰(zhàn)對手
除了布建廠房,劉佩真也點出在面對摩爾定律是否走到極限時,,異構整合就成了解決摩爾定律的其中一個方式,,而三星在異構整合上的技術也不能小看。工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長吳志毅曾指出,,人工智能的時代下因為會產(chǎn)生出大量資料,,必須被儲存及運算,而當前的設計多半是將CPU跟記憶體分開處理,,這會使資訊在兩者間的傳輸產(chǎn)生額外的耗能而影響表現(xiàn),,他認為將CPU跟記憶體做異構整合會是接下來的趨勢。
而三星不僅擁有晶圓代工技術,,同時也具備記憶體優(yōu)勢,,因此近期端出了3D IC封裝技術X-Cube,根據(jù)三星的解釋,,該技術采用硅穿孔科技(through-silicon Via,,TSV ),除了能塞入更多的記憶體,、讓資訊的傳輸路徑大幅縮短外,,同時也可加快數(shù)據(jù)傳送速度跟能源效益,能滿足5G,、AI甚至是高效能運算的需求,,X-Cube將可用于7nm跟5nm先進制程上。不只是三星,,臺積電在今年技術論壇上也推出3D硅堆疊與先進封裝技術家族的「3D Fabric平臺」,,包括CoWoS、整合型扇出(InFo)以及系統(tǒng)整合芯片(TSMC-SoIC)等,,都是透過異構整合的方式搶進高級封裝市場,,滿足顧客需求的技術,。
張忠謀:跟三星的戰(zhàn)爭還沒有贏
2018年裸退的臺積電創(chuàng)辦人張忠謀,將三星視為可畏的對手,,他在去年(2019)底接受媒體專訪,,提及對手三星時直言:臺積電跟三星的戰(zhàn)爭絕對還沒結束,我們只是贏了一,、兩場battle(戰(zhàn)役),,整個war(戰(zhàn)爭)還沒有贏。三星2019年曾喊出要砸下133兆韓元(約合3.3兆新臺幣)發(fā)展邏輯芯片跟晶圓代工等業(yè)務,,目的是要在2030年擊垮臺積電,、搶下晶圓代工龍頭的寶座。這可行嗎,?或許3nm轉(zhuǎn)換架構只是一個開端,,接著不僅有下一代、還有下下一代的技術節(jié)點要跟臺積電進行肉搏戰(zhàn),,同時半導體隨著5G時代的到來而產(chǎn)生出各種全新的應用,,如第三代化合物半導體等,對不論是臺積電或三星而言,,絕對都是全新的功課,。三星都還在努力中,臺積電又怎能輕易松懈,。這場雙雄的斗爭結果會如何,,大家都還在看。