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台積電、三星欲在5nm一決勝負?代工領域戰火一觸即發
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縱觀如今的晶圓代工領域,台積電和三星無疑是排名前二的龍頭企業,每年都有無數大型公司將訂單送上門來。而今,在這個領域中,三星決定要和台積電掰掰腕子,試圖將台積電從第一的寶座上拉下來。
從半導體制程來看,台積電和三星都已經進入7nm領域,而5nm也在積極的研發當中。不過從訂單量來看,三星只收穫了英偉達、IBM部分的訂單,而高通、華為、AMD等企業還是優先選擇台積電。
面對這一現狀,三星顯然是不服的。近日,據韓國媒體報導,三星訂購了15台EUV(極紫外光)光刻機,價值約為3萬億韓元(約合人民幣181億元)。從單價來看,每台EUV光刻機售價高達12億人民幣,對比當前的EUV光刻機售價還要高出1/3,三星或許在訂購中附加了其他要求,而更大可能是,三星所訂購的產品將是搭載ASML新一代技術的光刻機。
而EUV光刻機是7nm制程及後續工藝的重要設備,目前全球只有荷蘭ASML公司才能提供,作為ASML的重要股東,三星有購買其產品的優先權。採購如此多的EUV光刻機,三星顯然是為了能提升自己的技術競爭力,從而達到吸引使用者的目的,甚至期望一舉超過台積電。
其實早在2018年6月份,三星便已經宣佈導入EUV技術用作7nm制程,但那時還未大規模量產。當前,三星在韓國華城的EUV生產線仍在建設當中,預計到2020年才能大規模量產。
但台積電方面顯然不會止步不前,就在10月7日,台積電便宣佈其採用EUV技術的第二代7nm工藝第二季度已經開始量產,而產量基本與第一代7nm工藝相近。同時,在相同的複雜性和頻率上,採用第二代EUV技術能夠提升15%~20%以上的電晶體密度,同時降低功耗。巧合的是,台積電宣佈2020年將對6nm技術投入生產,並於年底前進行量產。
顯然,台積電此舉是針對三星而提出,而兩家企業之間的恩怨由來已久。台積電早在1987年便進入晶圓代工領域,而三星則是直到2005年才進入該行業的新晉選手,但三星在行業中的發展態勢非常迅猛。2010年,三星電子便從台積電手中搶過了蘋果的訂單,隨後兩家企業也開始圍繞蘋果訂單展開爭奪。據市場調研機構Gartner資料顯示,2018年全球晶圓代工領域,台積電佔據54.4%的份額,而三星電子為7.7%。
雖然在今年以來,半導體市場表現不太樂觀,但隨著市場環境的緩和,供應鏈庫存的逐步平衡,需求開始回穩。這代表著客戶開始對7nm的需求也在不斷提升,三星也為此立下一個目標,要在2030年超越台積電成為全球第一的半導體大廠,而這種策略也是促使三星大量採購EUV光刻機的原因之一。
在今年9月份便有傳言說三星代工高通的SDM7250 5G晶片由於生產不順,導致交貨延期。雖然隨後三星及高通都發表了聲明予以否認,同時高通的驍龍865晶片也是交由三星代工,似乎也驗證了雙方之間合作仍在持續。
但要知道,當初高通之所以將865晶片交給三星,是因為當時三星正處於技術攻堅階段,並與台積電在激烈的搶奪市場,為了獲得高通的訂單,三星方面給了極大的優惠,同時高通也考慮到台積電今年的訂單已經排滿,如果繼續交由台積電生產,或許來不及交貨,最終才讓三星拿到了這一寶貴的貨單。
在面臨5G技術的升級換代時,高通的驍龍875最終還是轉回給台積電進行代工,並採用台積電的5nm工藝進行生產。10月21日,據臺灣媒體報導,台積電5nm制程試產結果顯示,電晶體數是7nm的1.8倍,而三星的5nm卻僅僅提升了20%,同時台積電功耗等效能指標都要領先于三星。
從台積電和三星的生產進度來看,其5nm技術的晶片都會在2020年上半年進行量產,屆時制程工藝大戰勢必將一觸即發,而兩家公司顯然也期望在5nm節點上分出高下。台積電高管日前公開表示,台積電7nm和5nm將會是明年營收的增長主力,7nm營收占比在第三季度達到27%,全年占比超過25%,由此可見制程工藝的吸金能力,對此兩家企業而言,更不可能放棄對工藝上的追逐。
蘋果、海思、賽靈思、英偉達等大客戶也在等待著兩家產商技術分出高下,綜合考慮後再進行選擇。有微博用戶透露,目前台積電5nm已經與海思和蘋果達成了合作,其他廠商仍然在觀望中。
據相關資料顯示,目前台積電的5nm全光罩流片費用需要3億人民幣,其中還不包括IP授權,如此高的門檻,難怪會讓眾多公司採取觀望的態度。以此來看,台積電似乎又勝過了三星一局。
不過從未來的工藝發展計畫來看,三星計畫在2021年實現3nm技術的量產。而台積電方面,雖然其董事長劉德音表示,已經將台積電的重心放在3nm及2nm制程規劃上,但按照摩爾定律推算,台積電的3nm技術量產時間大約在2022年前後。如果計畫時間屬實,或許2021年將成為三星超越台積電的一年,不過目前來看,台積電仍然握有較大的優勢。
從7nm到5nm再到3nm,台積電和三星一直為了搶奪使用者而加速工藝研發進程,從2005年至今,三星也從新入選手,發展到與台積電旗鼓相當,而在未來,雙方顯然還會持續競爭一段時間。不過作為圍觀兩家公司其他玩家,在三星與台積電的一次次競爭中,或許已經被甩的越來越遠。(責編:Hobby)

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