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            三星首次披露3nm量產時間之際,臺積電2nm傳出“重大突破”

            時間:2020年11月19日 14:03:47 中財網
              麒麟9000、A14、M1,臺積電5nm工藝量產后的首批產品上市,便讓市場眼前一亮。而同樣擁有5nm量產能力的三星卻“門可羅雀”,至今未有產品上市。

              不過,在“老大吃肉、老二喝湯、老三喝西北風”的晶圓代工市場,三星并不滿足于“喝湯”。

              日前,據彭博社報道,三星近期首次向外界披露其3nm的量產時間——2022年,這一時間點與臺積電的計劃保持一致。該公司去年公布“半導體愿景2030”,希望通過巨額投入在2030年超越臺積電。

              而臺積電也并未“坐以待斃”。臺媒也于近期放出消息,臺積電的2nm工藝已取得重大突破,有望在2024年量產,該公司還將進行1nm工藝的研發,以延續摩爾定律。


              三星首次披露3nm目標
              芯片制造領域的高投入和高風險,讓高端制程的玩家越來越少。

              最近幾年,臺積電一直在制程進度上“獨領風騷”,5nm制程麒麟9000、A14、M1芯片上市后,讓華為和蘋果的智能終端在市場上賺足了眼球。

              而今年7月已宣稱量產5nm的三星,目前還未有產品上市,并被曝出良率過低。

              但三星并不甘心,去年披露的“半導體愿景2030”顯示,該公司計劃對系統芯片研發和生產技術領域投入133萬億韓元(約合人民幣7780億元),希望能在2030年超越臺積電。

              這一目標也在最近傳出最新進展。

              11月17日,據彭博社報道,三星晶圓代工部門的一位高管上月透露,該公司將在2022年大規模生產3nm制程芯片。這是三星首次向外界披露該目標。

              這意味著,三星將與臺積電2022年下半年量產3nm的計劃保持一致。

              這家韓國廠商還希望在這方面取得更大優勢,其3nm將采用Gate-All-Around(GAA)技術,這一技術可以更精確地控制通道間的電流,縮小芯片面積,降低功耗。

              

              而臺積電為其3nm生產線選擇了更為成熟的FinFET技術。

              韓國仁河大學材料科學與工程教授崔綠諾(Rino Choi)表示,三星正以非常快的速度追趕臺積電,該公司希望通過首次采用這種新技術,取得對競爭對手的優勢地位。

              “但是,如果三星不能在初期階段迅速提高先進節點的產量,它可能會虧損。”他補充道。

              目前,三星的存儲器芯片和顯示面板技術在市場上占據優勢,但該公司也希望在2500億美元的代工和邏輯芯片領域中占有更大的份額,隨著人工智能和5G的發展,這個行業正快速增長。

              今年二季度,在全球晶圓代工領域,臺積電份額過半,而三星占有率不到二成。


              當然,臺積電也不會“坐以待斃”。

              臺媒近日的報道顯示,臺積電在2nm制程上取得一項重大突破,有望在2023年下半年進行風險性試產,2024年步入量產。

              臺積電表示,2nm的突破將再次拉大與競爭對手的差距,同時延續摩爾定律,繼續進行1nm工藝的研發。該公司預計,蘋果、高通、英偉達、AMD等客戶有望率先采用其2nm工藝。


              根據該報道,臺積電2nm將放棄延用多年的FinFET( 鰭式場效應晶體管 ),也不計劃采用三星在3nm上使用的GAAFET ( 環繞柵極場效應晶體管 ),而是采用MBCFET( 多橋通道場效應晶體管 )。

              這一技術能夠大大改進電路控制,降低漏電率。

              與此同時,一些分析師也在質疑,三星是否有能力在臺積電主導的市場中占據相當大的份額。

              彭博社報道指出,臺積電每年花費約170億美元,以確保自己在技術和產能方面都處于領先地位。至于三星,其半導體部門計劃在2020年投入260億美元,但主要為了支持占主導地位的內存業務。

              而三星在內存制造方面的特長,也并不都與制造高級邏輯芯片直接相關。處理器的制造比內存更復雜,產量更難控制,代工客戶也需要定制的解決方案,這對三星的快速擴張造成另一個障礙。

              

              事實上,臺積電與三星接連在先進制程取得突破,讓半導體巨頭英特爾“壓力山大”。

              今年7月,在7nm量產宣布延期后,該公司首次考慮通過外包生產芯片。

              為了緩解被稱為“牙膏廠”的尷尬,英特爾高管早在2017年就曾喊話半導體業界,建立統一的標準來命名芯片的工藝制程,如以晶體管密度為標準。

              若以晶體管密度作為標準,英特爾的10nm甚至優于對手的7nm。

              在此之后,三星、臺積電開始受到“假7nm”的質疑。

              但臺積電也不甘示弱。

              今年2月,臺積電營銷負責人表示,從0.35微米(350nm)開始,所謂的工藝數字就不再真正代表物理尺度了。他補充稱,7nm/N7只是一種行業標準化術語,5nm還有N5等等。

              但他同樣認為,需要尋求一種全新的、對工藝節點不同的描述化語言。

              這也凸顯出芯片制造的復雜程度。


              2005年,三星開始進入12英寸邏輯工藝晶圓代工領域,直到2010年拿下蘋果A系列處理器訂單后,該業務營收才開始好轉,此前每年的代工收入還不到4億美元。

              然而好景不長。2014年之后,由于三星自身的工藝良率等問題,蘋果也考慮到將芯片交給手機市場的競爭對手有些尷尬,再加上臺積電的技術優勢,蘋果A系列訂單又回到臺積電手中。

              2017年,三星電子分拆出晶圓代工部門,讓其獨立發展,并進行巨額投資。

              至此,三星開始下定決心和臺積電正面競爭,不惜采用“價格戰”爭奪客戶。

              近幾個月來,英偉達和IBM等公司紛紛向三星下單,以滿足部分芯片制造需求,高通也被傳出已將1萬億韓元(約合人民幣59億元)的合同授予三星,為其生產旗艦手機處理器。

              但里昂證券分析師桑吉夫?拉納認為,雖然三星已經獲得一些重要客戶,但臺積電與客戶的長期關系使其能夠在設計和制造方面進行更好的協調,從而帶來較高的收益率。

              不過,彭博社也指出,雖然臺積電財力雄厚,但也無法快速擴大產能。

              近日有韓媒報道,由于臺積電5nm產能不足,可能無法滿足蘋果需求,后者或時隔5年再度將芯片交給三星制造。

              彭博社援引三星高管稱,該公司已經從主要客戶那里獲得足夠的訂單,使其5nm生產線在未來幾年保持繁忙。而另一位三星官員稱,這家半導體巨頭去年的客戶增加了30%。

              “從技術上講,在臺積電開始2nm制程生產前,三星可能在2023年扭轉局面,”SK證券分析師表示,三星擴大市場份額的關鍵是能獲得多少EUV光刻機。

              今年10月,《BusinessKorea》曾報道,三星電子副會長李在镕到訪荷蘭ASML,親自催促對方提前1個月交貨9臺EUV,以實現2030年超越臺積電成為半導體代工龍頭的目標。

              而根據臺媒《DIGITIMES》9月底的報道,臺積電也將擴大采購EUV設備,拿下ASML明年超過1/3的供貨,明年EUV機臺數預計將達55臺。

              這將幫助臺積電維持工藝優勢。
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