近兩年,全球遭遇巨大的芯片危機,各大芯片代工廠即便把所有產線的產能拉滿,,也難以滿足市場的需求,,導致芯片價格一路飆升,狂漲數(shù)十倍,。臺積電和三星作為目前全球排名前二的芯片代工廠,,更是在這兩年中賺得盆滿缽滿,哪怕臺積電不斷提高芯片代工價格,,訂單還是接到手軟,。特別是下半年3nm工藝量產,更是可能給臺積電帶來巨幅的營收增長,。
近日,中國臺灣《工商時報》報道稱,,臺積電3nm工藝完成技術研發(fā)及試產工作后,,第三季度下旬投片量就會開始拉升,第四季度的月投片量將達到千片以上水準,,進入到量產階段,。以目前的情況來看,3nm工藝初期良品率表現(xiàn)比之前的5nm工藝的初期更好,,明年即可穩(wěn)定量產,,并開始貢獻營收。蘋果作為臺積電最大客戶,,將率先嘗鮮新工藝,,據(jù)傳M2 Pro就將基于3nm工藝打造。
(圖源:三星官方)
三星作為臺積電的老對手自然不會示弱,,7月份就已宣布3nm工藝量產并正式出貨,,比臺積電還早。如今,,兩大芯片代工廠先后邁入到3nm時代,,宣告著兩家之間的最終戰(zhàn)即將拉響。三星為了搶到臺積電的訂單,,更是豪擲50000億韓元(約合257億元人民幣)擴產4nm工藝,,希望拿到高通、AMD,、英偉達等大廠的訂單,。
臺積電和三星之間的競爭已持續(xù)了近十年,三星這次能否如愿借助3nm工藝實現(xiàn)彎道超車,,一舉趕超臺積電呢,?答案可能很快就會揭曉。
臺積電,、三星的歷史恩怨
臺積電和三星作為芯片代工廠,,自身其實是不會進入芯片研發(fā)或銷售領域,,以避免和客戶之間形成競爭。所以,,他們最主要的賺錢方式,,得依靠蘋果、AMD,、高通等芯片制造商提供的代工訂單,。其中,蘋果毫無疑問是最大的客戶,,每年僅iPhone產品可能就需要2億枚以上芯片,,如今再加上M系列,芯片需求量非??鋸?。誰能拿下蘋果的芯片訂單,就意味著你的營收有穩(wěn)定的保障,,而這也真是臺積電和三星爭奪的目標,。
早年,三星其實占據(jù)了絕對的優(yōu)勢,。2007年喬布斯發(fā)布第一代iPhone時,,使用的正是從三星采購的ARM架構芯片。后續(xù)搭載于iPhone 4,、iPhone 4s,、iPhone 5、iPhone 5s/5c身上的A4,、A5,、A6、A7芯片也均由三星代工,,那時候還沒有臺積電什么事,。
而轉折點出現(xiàn)在2011年,因為三星自己也從事手機研發(fā)和銷售業(yè)務,,且是全球最大的手機廠商,,如此一來就與蘋果在智能手機市場上有了競爭關系。當時,,蘋果在美國對三星提起訴訟,,認為三星第一代Galaxy手機與iPhone長得太像了,侵犯了蘋果的若干專利,,要求賠償10.5億美元,。三星自然是不服氣,兩家就這樣互相拉扯,直到2018年6月雙方才達成和解,。
(圖源:theverge)
蘋果與三星鬧矛盾,,蘋果自然不愿意繼續(xù)找三星代工,所以從2011年起就開啟了“去三星化”進程,。本來A5,、A6和A7芯片都準備找其他廠商代工,但當時的臺積電工藝制程不如三星,,良品率也遠不及預期,,蘋果只能繼續(xù)選擇三星,直到2014年推出的A8芯片,,才全部轉由臺積電代工,。
臺積電能順利從三星手中搶到蘋果的訂單,一方面是蘋果急著尋找可替代的代工商,,給臺積電制造了很大的機會,。另一方面是臺積電在20nm工藝上取得重大突破,良品率大幅提升,,而三星的20nm工藝突然掉鏈子,關鍵問題遲遲無法解決,,良品率滿足不了蘋果的要求,。正是這樣的天時地利,讓臺積電成功抱到了蘋果這條大腿,。
大客戶被搶三星自然很不爽,,于是決定不搞20nm,選擇直接從28nm跳到14nm,,對臺積電的16nm形成反超,。所以,在2015年的A9芯片上,,蘋果又重新分給三星一部分訂單,,于是出現(xiàn)臺積電代工和三星代工兩種版本。理論上,,三星14nm表現(xiàn)應該是優(yōu)于臺積電16nm,,但消費者的口碑卻完全相反,很多人都擔憂買到三星代工的版本,。
這次的失利,,讓三星徹底失去蘋果的代工訂單,之后的A10,、A11,、A12,以及今年的A16均由臺積電代工,制程也從2015年的16nm,,穩(wěn)步提升到4nm,。隔壁三星確實也在緊追臺積電的步伐,去年也量產了4nm芯片,,高通驍龍8 Gen1就是基于三星4nm生產,。但實際表現(xiàn)大家都有目共睹,以至于下半年的驍龍8+ Gen1緊急轉為臺積電4nm代工,,這才強行挽回了高通的口碑和市場地位,。
在芯片代工賽道上,三星的起點領先了臺積電數(shù)百米,,但奈何中期連續(xù)多次失利,,才讓臺積電一步步實現(xiàn)反超,直至今日的大幅領先,。臺積電飛快的崛起速度,,打亂了三星技術迭代的節(jié)奏,以至于出現(xiàn)了一代拖垮一代的局面,。經過多年的積累,,三星和臺積電同一代工藝之間也存在明顯的性能差距,想要追趕甚至反超,,難度確實不小,。
三星最后的“背水一戰(zhàn)”
其實,三星也清楚自己與臺積電之間存在這技術差距,,所以想要對臺積電形成反超,,就必須拿出更強的“殺手锏”。據(jù)官方介紹,,三星3nm工藝采用了更加先進的GAA環(huán)繞柵極晶體管,,領先于臺積電的FinFET技術。與目前的7nm工藝相比,,三星3nm GAA技術的邏輯面積效率提高45%,、性能提升35%、功耗降低50%,。如果從紙面參數(shù)上看,,三星3nm確實要強于臺積電的3nm,但實際表現(xiàn)如何暫時還未知,,希望2015年的情況不會再重演,。
(圖源:wccftech)
經歷了前幾年的連續(xù)失利,三星幾乎把追趕臺積電的全部希望都押注在3nm工藝上,。早在2019年,,臺積電剛推出第二代7nm工藝時,,三星就在布局3nm GAA工藝,與新思科技合作完成了3nm芯片的設計研發(fā),。盡管量產時間從2021年推遲到2022年,,但終究是趕在臺積電之前實現(xiàn)量產??梢哉f,,3nm相當于三星最后的“背水一戰(zhàn)”,如果能一舉追趕臺積電,,或許未來有機會形成雙雄爭霸的局面,。否則,臺積電將徹底壟斷全球先進工藝芯片產能,,因為接下來的2nm工藝更艱難,,即便能量產也是三四年后的事情了。
TrendForce公布的數(shù)據(jù)顯示,,2022年一季度臺積電在晶圓代工市場的份額高達53.6%,,三星排名第二但份額僅16.3%,差距還是相當遙遠的,。三星3nm工藝雖然率先實現(xiàn)量產,,但高通、AMD,、英偉達等客戶是否會采用還不得而知,,更別說從臺積電哪里搶回蘋果的訂單了??梢姡幢闳菍崿F(xiàn)對臺積電的反超,,也挺難挽回當前的市場局面,,畢竟兩者的差距真的太大了。
(圖源:TrendForce)
如今,,全球半導體產業(yè)進入到高速發(fā)展階段,,先進工藝必然是最關鍵的技術儲備。但說句實話,,真正需要用到5nm,、3nm工藝制程的芯片產品其實少之又少,每年也就只在手機芯片上看到,。英特爾12代酷睿用的還是10nm工藝,,AMD即將推出的銳龍7000系列,也才剛剛用上5nm工藝,。而這樣的水平,,芯片性能已完全滿足消費者的日常使用需求,,大家對3nm乃至更先進工藝其實沒有想象中的那么迫切。
3nm工藝確實能顯著提升手機芯片的性能及能耗,,但目前的手機處理器的性能早已嚴重過剩,,堆砌更多的性能也難以發(fā)揮利用。一味地追求工藝制程的進步,,其實只是讓紙面數(shù)據(jù)看起來更華麗一些,,并不能為用戶的實際體驗帶來多大的提升。并且,,處理器使用更先進的工藝制程,,也意味著其制造成本更高,手機的價格也就更貴,,這部分代價都需要消費者去承擔,。
(圖源:三星官方)
在小雷看來,臺積電,、三星發(fā)力3nm工藝,,更多還是在向行業(yè)展示自己的技術實力,以鞏固企業(yè)在行業(yè)和市場中的地位,,提高影響力,。真正需要用上3nm制程的產品真的很少,電動汽車上大量的芯片其實28nm就足以滿足需求,。三星3nm如果能成,,往后5nm、7nm的訂單自然也會相應增加,,對提高市場份額有巨大幫助,,就看三星能否打贏這場翻身仗了。
來源:雷科技
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