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三星“背刺”台积电 3nm芯片意味着什么

字号:TT 2022-07-08 08:35 作者:HEA.CN 来源:家电网

家电网-HEA.CN报道:长期以来,三星和台积电两家芯片生产大厂都在3nm芯片技术研发上相互竞争,看谁能喝到“头啖汤”。而随着三星3nm芯片的量产,这一胜负似乎已经有了定论。

近期,三星发布的一则消息让韩国芯片界欢欣鼓舞:三星电子在官网宣布,公司位于韩国的华城工厂已经开始大规模生产3nm制程半导体芯片。

长期以来,三星和台积电两家芯片生产大厂都在3nm芯片技术研发上相互竞争,看谁能喝到“头啖汤”。而随着三星3nm芯片的量产,这一胜负似乎已经有了定论。

三星的“背刺”

据媒体透露,2009年,三星最高经营决策会议曾秘密通过一项计划——Kill Taiwan(干掉台湾)。

这项计划在2022年达成了第一步:三星在3nm芯片上成功实现量产,把台积电从芯片领先的位置上拉下,成为全球第一个量产3纳米芯片的厂商。

根据三星官方介绍,在3nm芯片上,其放弃了之前的FinFET架构,采用了新的GAA晶体管架构,大幅改善了芯片的功耗表现。与5nm相比,新开发的3nm工艺能够降低45%的功耗,减少16%的面积,并同时提升23%的性能。这也是首次在芯片制造中采用全GAA工艺。

三星成功的背后,有着难以想象的巨额投入:仅三星平泽园区一个工厂,总投资就超过240亿美元;李在镕计划未来五年,将在芯片、生物科技等领域,投资3550亿美元,约合2.4万亿元人民币;李在镕还马不停蹄访问了欧洲三国,试图从荷兰ASML抢购更多的EUV(极紫外光)光刻机……

三星对芯片的巨大投入,换来3nm芯片的首次量产成功。那么这次3nm的量产,会为芯片业界带来什么改变?三星能否凭借3nm芯片的量产,彻底打败台积电呢?

质量还需打问号?

熟悉芯片行业的人都明白,在芯片制造中,越小的nm表示更先进的制造工艺,更先进的制造工艺可以使CPU与GPU内部集成更多的晶体管,使处理器具有更多的功能以及更高的性能。也就是说,3nm芯片的问世,让电脑、移动智能设备等电子设备的可能性又更上一层楼。

但是,有行业人士表示,目前明确会使用 3nm 的只有 Apple 与 Intel。这两家的产品都已经根据台积电的 pdk 设计很久,并且预付款项,包下台积电的 3nm 生产线。现在突然要 Apple 与 Intel 换一个供应商的可能性很小。而三星的3nm芯片,还需要努力寻找愿意购买的买家。据家电网了解,三星至今仍未接获3纳米订单。

三星陷入这样的尴尬境地,其原因就是此前三星芯片代工厂的5nm工艺良率问题。原来,高通使用三星代工的骁龙888出现了功耗过高的情况,而功耗问题追究到芯片本身就是晶体管漏电的问题。这一问题最终导致三星芯片代工质量差的问题被曝光,也导致众多客户的流失,其中也包括高通。据悉,由于三星代工的4nm AP处理器骁龙8 Gen1的良品率约为35%,而三星自己的4nm Exynos2200芯片的良率甚至更低,高通已将其4nm AP处理器骁龙8Gen1的部分代工订单交给了台积电,该产品之前由三星电子独家代工。

此次三星虽然率先量产3nm芯片,但是由于其在芯片质量的不良声誉,让行业内不少人都对其生产的3nm芯片良率表示担忧。

台积电“虎视眈眈”

虽然在3nm工艺上三星拔得头筹,但这并不代表三星在芯片代工市场上就能够一帆风顺。

一方面,由于4nm制程芯片的功耗问题,高通等重要客户对三星的3nm制程工艺目前都保持观望态度,不敢随意进行尝试。另一方面,台积电正在计划于2025年实现2nm芯片的量产,这意味着三星方面需要加紧新技术的研发工作,以防在下一代新技术上被台积电反超。

值得一提的是,在 7nm 以下的先进芯片制程,台积电已经拥有 92% 的市占率,这保证三星从 7nm 以下的所有产品线都在赔钱苦撑。从7nm制程100亿美元的门票开始,每个制程不断翻倍加码。下一代的2nm开始一间工厂约 400 亿美元起跳。届时三星是否还有足够的资金与台积电开展“星球大战”,也是一个未知数。

在近期发布的一份题为《芯片之争》(Clash of Chips)的研究报告中,由 Shawn Kim 领导的摩根士丹利分析团队指出, 随着晶圆代工竞争格局的不断演变,未来的芯片之争将主要在台积电、三星和英特尔之间展开。摩根士丹利在其报告中指出,目前,台积电获得了50%以上的的全球代工市场份额,且营业利润率长期维持在40%以上,比代工行业同行仅15%的平均利润率水平高出约25个百分点。

这导致台积电在与三星的竞争中占据比较大的优势,从数据上可以看出。2015年至2020年期间,台积电的销售额年复合增长率(CAGR)达到了10%,而其竞争对手三星为7%。摩根士丹利预计,这一趋势预计将持续到2023年,台积电的销售额预计将以22%的复合增长率增长,而三星的复合增长率增长约为15%。

同时,面对台积电长期带来的压力,三星内部也有不少不和谐的声音。有三星员工写下长篇檄文,直指三星内斗严重,甚至对内、对外数据造假。面对混乱的局面,三星不得不在2022年初,对代工业务进行了全面审计。

业内人士分析称,这场三星和台积电之间的“芯片战争”还远未结束。接下来的2nm芯片,未来还有替代硅芯片的新方案,甚至还要面临AMD、苹果、英伟达等“后进”组成的第三方阵营。全球芯片市场的霸主之位最终鹿死谁手,还犹未可知。

(家电网® HEA.CN)

责任编辑:编辑F组

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