3納米芯片投產(chǎn)領(lǐng)先，能讓國(guó)際代工巨頭競(jìng)爭(zhēng)形成優(yōu)勢(shì)嗎?

這些年，手機(jī)芯片成為領(lǐng)跑先進(jìn)制程的代表，當(dāng)前，高通驍龍、聯(lián)發(fā)科天璣等均已進(jìn)入4nm，年內(nèi)甚至有望迎來(lái)首顆3nm手機(jī)處理器。

說(shuō)起手機(jī)芯片，大家能夠說(shuō)出幾個(gè)?根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，全球主流智能手機(jī)中搭載的手機(jī)芯片無(wú)非就是這幾個(gè)，分別是：蘋果的A系列芯片、高通的驍龍芯片和華為的麒麟芯片。首先說(shuō)一下前兩款芯片，蘋果的A系列芯片是獨(dú)一枚獨(dú)占芯片，也就是說(shuō)只能在iphone設(shè)備中使用，其它手機(jī)品牌是不適用的，而高通的驍龍芯片則是開(kāi)放的，只要手機(jī)廠商達(dá)成合作，購(gòu)買回來(lái)即可使用。

而華為作為國(guó)內(nèi)唯一一家可以生產(chǎn)高性能SOC芯片的公司，所推出的麒麟芯片已經(jīng)可以和前兩者“一較高下”了，而且麒麟芯片也是獨(dú)占的，性能、功耗和發(fā)熱都要很好。就拿麒麟9000芯片來(lái)說(shuō)吧，到目前為止放在高端旗艦中使用，都是一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有的，畢竟也是全球首款5納米的SOC性能芯片。

除了這三枚芯片之外，其實(shí)還有聯(lián)發(fā)科的天璣芯片和三星的Exynos系列芯片。聯(lián)發(fā)科因?yàn)槌砷L(zhǎng)比較晚，發(fā)展速度緩慢，也是趁著高通“擺爛”了一年，憑借天璣8100和天璣9000芯片追上了差距，雖然市場(chǎng)表現(xiàn)不錯(cuò)，但還是保有量一般。而三星的Exynos基本上就在國(guó)內(nèi)看不到了，因?yàn)樵趪?guó)內(nèi)的三星手機(jī)只有高通驍龍這一個(gè)版本。

三星為了在半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)反超臺(tái)積電，此前就決定要在2030年前持續(xù)投入1160億美元，以實(shí)現(xiàn)在3nm制程上趕超臺(tái)積電，并計(jì)劃在2025年實(shí)現(xiàn)芯片制造方面的領(lǐng)先。

這兩年三星半導(dǎo)體也沒(méi)有辜負(fù)如此巨大的投入，2020年開(kāi)始量產(chǎn)5nm工藝，2021年又量產(chǎn)4nm工藝，而現(xiàn)在三星又將制程工藝推向了3nm水平。

日前有報(bào)道稱，三星3nm工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并且良率也已大幅改善，這意味著三星的3nm工藝實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，確實(shí)趕在了臺(tái)積電的前面。

因?yàn)槁?lián)電、格芯等退出7nm以下節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致先進(jìn)工藝的比拼成了臺(tái)積電和三星兩虎相爭(zhēng)。雖然臺(tái)積電在晶圓代工總量上明顯領(lǐng)先三星，不過(guò)，具體到4nm+5nm手機(jī)芯片這一維度，三星居然反超了。

統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Counterpoint Research給出的數(shù)據(jù)顯示，今年一季度，5nm及更先進(jìn)的智能手機(jī)處理器中，三星占據(jù)了高達(dá)60%的代工出貨份額，臺(tái)積電則是40%。

說(shuō)實(shí)話，這樣的成績(jī)絕對(duì)要感謝驍龍888、驍龍888 Plus以及最新的驍龍8 Gen1，畢竟，時(shí)鐘撥回到去年一季度，三星5nm份額只有區(qū)區(qū)8.6%，其余91.4%均被臺(tái)積電攬獲。

不過(guò)，隨著驍龍8+ Gen1轉(zhuǎn)投臺(tái)積電4nm，并且口碑不錯(cuò)，相關(guān)局面可能很快扭轉(zhuǎn)。

另外，三星在6月底全部全球首個(gè)投產(chǎn)3nm GAA晶體管芯片，雖然走在了臺(tái)積電前面，但據(jù)說(shuō)客戶是礦機(jī)廠商，“噱頭”質(zhì)疑不絕于耳。

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)TrendForce發(fā)布的報(bào)告顯示，2022年第一季度全球半導(dǎo)體代工市場(chǎng)排名中，臺(tái)積電以53.6%的份額位居第一，三星位居第二，市場(chǎng)份額為16.3%。

此次3納米芯片投產(chǎn)領(lǐng)先，能讓三星逆轉(zhuǎn)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)嗎?

一位芯片行業(yè)研究人員認(rèn)為，三星3納米芯片采用的GAA工藝根本沒(méi)有成熟，相關(guān)的測(cè)量、蝕刻、材料、化學(xué)品等方面，都存在問(wèn)題，是“趕鴨子上架”。

前述分析師也認(rèn)為，雖然搶到了“首產(chǎn)”的名頭，但客戶更關(guān)心三星3納米的良品率問(wèn)題，“如果不能保證良品率，也很難獲取客戶信心?！?

不過(guò)，三星冒險(xiǎn)上GAA工藝，也有換道超車的考量。CHIP全球測(cè)試中心中國(guó)實(shí)驗(yàn)室主任羅國(guó)昭認(rèn)為，如果不在3納米上搶先使用GAA工藝，按照目前的市場(chǎng)格局以及既有的競(jìng)爭(zhēng)路徑演進(jìn)分析，三星追上臺(tái)積電的可能性很小。

在羅國(guó)昭看來(lái)，當(dāng)下的芯片代工已經(jīng)變成一個(gè)資本與技術(shù)雙密集型的產(chǎn)業(yè)，這也意味著行業(yè)的馬太效應(yīng)極強(qiáng)。目前，雙方的市場(chǎng)份額差距仍有擴(kuò)大趨勢(shì)，因此，三星必須放手一搏。

TrendForce一位內(nèi)部人士告訴《財(cái)經(jīng)國(guó)家周刊》，三星想要靠一代產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，“壓力很大，而且臺(tái)積電已經(jīng)宣布下半年試產(chǎn)3納米，2024年試產(chǎn)2納米，更新一輪制程工藝的角力已經(jīng)開(kāi)始了。”

媒體報(bào)道稱，美總統(tǒng)近日參觀了位于平澤市附近的三星芯片工廠，這是目前全球唯一可以量產(chǎn)3nm工藝的晶圓廠，而且三星還首次公開(kāi)了3nm制程工藝的12英寸晶圓。

對(duì)于三星而言，3nm將是他們押注芯片工藝趕超臺(tái)積電的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榕_(tái)積電的3nm工藝不會(huì)采用下一代的GAA晶體管技術(shù)，而三星卻采用了最新的技術(shù)。

據(jù)了解，GAA是一種新型的環(huán)繞柵極晶體管，通過(guò)納米片設(shè)備可制造出多橋-通道場(chǎng)效應(yīng)管MBCFET，該技術(shù)可以顯著增強(qiáng)晶體管性能，將用于取代FinFET晶體管技術(shù)。

也有多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然“一超多強(qiáng)”的格局短時(shí)間不會(huì)大變，但隨著三星以及英特爾向2納米發(fā)起沖刺，臺(tái)積電也要添幾分危機(jī)感，半導(dǎo)體制造業(yè)近五年在制程技術(shù)上狂飆突進(jìn)，未來(lái)還會(huì)有替代硅芯片的新方案，會(huì)涌入更多的競(jìng)爭(zhēng)者。