三星首次披露3nm量产时间之际，台积电2nm传出“重大突破”

观察者网·大橘财经讯（文/吕栋 编辑/尹哲）麒麟9000、A14、M1，台积电5nm工艺量产后的首批产品上市，便让市场眼前一亮。而同样拥有5nm量产能力的三星却“门可罗雀”，至今未有产品上市。

不过，在“老大吃肉、老二喝汤、老三喝西北风”的晶圆代工市场，三星并不满足于“喝汤”。

日前，据彭博社报道，三星近期首次向外界披露其3nm的量产时间——2022年，这一时间点与台积电的计划保持一致。该公司去年公布“半导体愿景2030”，希望通过巨额投入在2030年超越台积电。

而台积电也并未“坐以待毙”。台媒也于近期放出消息，台积电的2nm工艺已取得重大突破，有望在2024年量产，该公司还将进行1nm工艺的研发，以延续摩尔定律。

报道截图

三星首次披露3nm目标

芯片制造领域的高投入和高风险，让高端制程的玩家越来越少。

最近几年，台积电一直在制程进度上“独领风骚”，5nm制程麒麟9000、A14、M1芯片上市后，让华为和苹果的智能终端在市场上赚足了眼球。

而今年7月已宣称量产5nm的三星，目前还未有产品上市，并被曝出良率过低。

但三星并不甘心，去年披露的“半导体愿景2030”显示，该公司计划对系统芯片研发和生产技术领域投入133万亿韩元（约合人民币7780亿元），希望能在2030年超越台积电。

这一目标也在最近传出最新进展。

11月17日，据彭博社报道，三星晶圆代工部门的一位高管上月透露，该公司将在2022年大规模生产3nm制程芯片。这是三星首次向外界披露该目标。

这意味着，三星将与台积电2022年下半年量产3nm的计划保持一致。

这家韩国厂商还希望在这方面取得更大优势，其3nm将采用Gate-All-Around（GAA）技术，这一技术可以更精确地控制通道间的电流，缩小芯片面积，降低功耗。

芯片制造工艺图示

而台积电为其3nm生产线选择了更为成熟的FinFET技术。

韩国仁河大学材料科学与工程教授崔绿诺（Rino Choi）表示，三星正以非常快的速度追赶台积电，该公司希望通过首次采用这种新技术，取得对竞争对手的优势地位。

“但是，如果三星不能在初期阶段迅速提高先进节点的产量，它可能会亏损。”他补充道。

目前，三星的存储器芯片和显示面板技术在市场上占据优势，但该公司也希望在2500亿美元的代工和逻辑芯片领域中占有更大的份额，随着人工智能和5G的发展，这个行业正快速增长。

今年二季度，在全球晶圆代工领域，台积电份额过半，而三星占有率不到二成。

二季度全球晶圆代工市场份额 数据来源：TrendForce

台积电2nm“取得突破”

当然，台积电也不会“坐以待毙”。

台媒近日的报道显示，台积电在2nm制程上取得一项重大突破，有望在2023年下半年进行风险性试产，2024年步入量产。

台积电表示，2nm的突破将再次拉大与竞争对手的差距，同时延续摩尔定律，继续进行1nm工艺的研发。该公司预计，苹果、高通、英伟达、AMD等客户有望率先采用其2nm工艺。

图片来源：台湾《经济日报》

根据该报道，台积电2nm将放弃延用多年的FinFET( 鳍式场效应晶体管 )，也不计划采用三星在3nm上使用的GAAFET ( 环绕栅极场效应晶体管 )，而是采用MBCFET( 多桥通道场效应晶体管 )。

这一技术能够大大改进电路控制，降低漏电率。

与此同时，一些分析师也在质疑，三星是否有能力在台积电主导的市场中占据相当大的份额。

彭博社报道指出，台积电每年花费约170亿美元，以确保自己在技术和产能方面都处于领先地位。至于三星，其半导体部门计划在2020年投入260亿美元，但主要为了支持占主导地位的内存业务。

而三星在内存制造方面的特长，也并不都与制造高级逻辑芯片直接相关。处理器的制造比内存更复杂，产量更难控制，代工客户也需要定制的解决方案，这对三星的快速扩张造成另一个障碍。

三星电子平泽二号生产线全景。 图片来源：三星电子

事实上，台积电与三星接连在先进制程取得突破，让半导体巨头英特尔“压力山大”。

今年7月，在7nm量产宣布延期后，该公司首次考虑通过外包生产芯片。

为了缓解被称为“牙膏厂”的尴尬，英特尔高管早在2017年就曾喊话半导体业界，建立统一的标准来命名芯片的工艺制程，如以晶体管密度为标准。

若以晶体管密度作为标准，英特尔的10nm甚至优于对手的7nm。

在此之后，三星、台积电开始受到“假7nm”的质疑。

但台积电也不甘示弱。

今年2月，台积电营销负责人表示，从0.35微米（350nm）开始，所谓的工艺数字就不再真正代表物理尺度了。他补充称，7nm/N7只是一种行业标准化术语，5nm还有N5等等。

但他同样认为，需要寻求一种全新的、对工艺节点不同的描述化语言。

这也凸显出芯片制造的复杂程度。

图片来源：《DIGITIMES》

产能成为关键

2005年，三星开始进入12英寸逻辑工艺晶圆代工领域，直到2010年拿下苹果A系列处理器订单后，该业务营收才开始好转，此前每年的代工收入还不到4亿美元。

然而好景不长。2014年之后，由于三星自身的工艺良率等问题，苹果也考虑到将芯片交给手机市场的竞争对手有些尴尬，再加上台积电的技术优势，苹果A系列订单又回到台积电手中。

2017年，三星电子分拆出晶圆代工部门，让其独立发展，并进行巨额投资。

至此，三星开始下定决心和台积电正面竞争，不惜采用“价格战”争夺客户。

近几个月来，英伟达和IBM等公司纷纷向三星下单，以满足部分芯片制造需求，高通也被传出已将1万亿韩元（约合人民币59亿元）的合同授予三星，为其生产旗舰手机处理器。

但里昂证券分析师桑吉夫•拉纳认为，虽然三星已经获得一些重要客户，但台积电与客户的长期关系使其能够在设计和制造方面进行更好的协调，从而带来较高的收益率。

不过，彭博社也指出，虽然台积电财力雄厚，但也无法快速扩大产能。

近日有韩媒报道，由于台积电5nm产能不足，可能无法满足苹果需求，后者或时隔5年再度将芯片交给三星制造。

彭博社援引三星高管称，该公司已经从主要客户那里获得足够的订单，使其5nm生产线在未来几年保持繁忙。而另一位三星官员称，这家半导体巨头去年的客户增加了30%。

“从技术上讲，在台积电开始2nm制程生产前，三星可能在2023年扭转局面，”SK证券分析师表示，三星扩大市场份额的关键是能获得多少EUV光刻机。

今年10月，《BusinessKorea》曾报道，三星电子副会长李在镕到访荷兰ASML，亲自催促对方提前1个月交货9台EUV，以实现2030年超越台积电成为半导体代工龙头的目标。

而根据台媒《DIGITIMES》9月底的报道，台积电也将扩大采购EUV设备，拿下ASML明年超过1/3的供货，明年EUV机台数预计将达55台。

这将帮助台积电维持工艺优势。

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