據(jù)報道,英偉達(dá)、高通、IBM 和百度已選擇三星作為其3nm芯片的代工廠。與臺積電不同,三星已于 2022 年 6 月在三星的華城晶圓廠開始大規(guī)模生產(chǎn)第一代基于 GAAFET 和 3nm工藝的半導(dǎo)體。因此,三星似乎在成為先進(jìn)芯片供應(yīng)商的競爭中搶占了先機(jī),其目標(biāo)是取代臺積電成為全球半導(dǎo)體之王(臺積電全球市場份額是三星的三倍多) 同時保持對去年在晶圓制造領(lǐng)域快速發(fā)展的英特爾的領(lǐng)先。(半導(dǎo)體人才網(wǎng)站)
“一些公司正在減少與臺灣地區(qū)公司的交易。相反,他們正在其他國家尋找第二和第三供應(yīng)商,例如三星,”一家后端加工公司的一位工作人員表示。韓國經(jīng)濟(jì)新聞報導(dǎo),三星正在跟5~6家IC設(shè)計客戶共同開發(fā)先進(jìn)芯片,預(yù)計最快2024年就能大量供應(yīng)。
鑒于其資本密集型制造過程,半導(dǎo)體的盈利能力是一場數(shù)字游戲。因此,來自四大科技公司的合同肯定有助于三星縮小與臺積電的差距。與 5nm節(jié)點(diǎn)相比,三星第一代 3nm工藝提供的芯片性能提升高達(dá) 23%,能效提高 45%,晶圓面積減少 16%。這四家公司正在尋求利用三星的 3 nm 節(jié)點(diǎn)用于各自的市場,即 GPU (英偉達(dá))、智能手機(jī)和移動設(shè)備 (高通)、CPU (IBM) 和 AI 驅(qū)動的云數(shù)據(jù)中心 (百度)。
這一發(fā)展還意味著三星目前由電信公司主導(dǎo)的半導(dǎo)體客戶名單擴(kuò)大到高性能計算專業(yè)。三星第二代3nm工藝芯片,預(yù)計2023年投產(chǎn),功耗最高可降低50%,性能提升30%,晶圓面積減少35%。三星還在威廉姆森縣建造一座價值 170 億美元的芯片制造廠,距離其在德克薩斯州奧斯汀的現(xiàn)有工廠 40 英里。
三星電子先前宣布,其3nm制程的省電效率、芯片效能分別較5nm提升45%、23%。另外,三星也計劃在2025年讓更先進(jìn)的2nm GAA制程商業(yè)化,并于2030年成為全球最大晶圓代工廠。
臺積電3nm仍有競爭力
盡管三星在時間節(jié)點(diǎn)上領(lǐng)先了臺積電,但臺積電在先進(jìn)制程中仍保持競爭力。今年十月,Alphawave 表示已流片使用臺積電的 N3E 制造技術(shù)制造的芯片成功通過了所有必要的測試。臺積電計劃在未來兩三年推出五項(xiàng)3nm級制程技術(shù)。
消息人士稱,臺積電由4nm組成的5nm工藝系列已經(jīng)吸引了AMD、Apple、Broadcom和Intel的訂單。隨著臺積電5nm、4nm工藝成熟良率,臺積電也奪回了英偉達(dá)的芯片大單。
在這樣的情況下,臺積電代工的價格保持水漲船高。業(yè)界也傳出臺積電3nm工藝報價可能高達(dá)2萬美元。早前媒體報道臺積電的每片晶圓銷售價格從亞10nm工藝節(jié)點(diǎn)開始呈指數(shù)級增長。當(dāng)臺積電成為全球第一家在大批量生產(chǎn)中采用193nm光刻技術(shù)的芯片制造商時,部署193nm工具的90nm晶圓價格在2004年接近2,000美元。在代工廠進(jìn)入10nm以下工藝領(lǐng)域之前,晶圓價格一直在穩(wěn)步上漲。
臺積電在2017年引入該工藝并投入量產(chǎn)時,10nm工藝的價格約為每12英寸晶圓6,000美元,而2011年28nm工藝的價格約為3,000美元,2008年40nm工藝的價格為2,600美元。隨著行業(yè)轉(zhuǎn)向16/14nm工藝節(jié)點(diǎn),該行業(yè)也從平面晶體管過渡到FinFET晶體管。
臺積電的晶圓價格隨后在2018年躍升至近10,000美元的7nm,并在2020年突破5nm的16,000美元。該代工廠開始在其7nm工藝制造中部署EUV。
臺積電3nm的晶圓價格估計超過20,000美元,這肯定會增加芯片和系統(tǒng)供應(yīng)商的成本負(fù)擔(dān),要求其尖端產(chǎn)品采用該工藝。將不斷上漲的成本轉(zhuǎn)嫁給下游客戶并最終轉(zhuǎn)嫁給終端消費(fèi)者將是不可避免的。
三星依然不太被看好
三星自5nm 世代以來一直無法解法良率問題,致使原本訂單傾向三星的高通不得不回頭向臺積電求援,而他們最新推出的驍龍8 Gen 2 依然采用了臺積電4nm 技術(shù)。高通目前從臺積電的 4nm節(jié)點(diǎn)上采購芯片(Snapdragon 8 Gen 2 和 Snapdragon 8+ Gen 1),而其 Snapdragon 8 Gen 1 基于三星的 4nm工藝。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,高通轉(zhuǎn)單成本高昂,且三星甚難短期就拉升良率,而先進(jìn)制程必須在1 年半前就要開始展開合作,所以就算會給三星下單也是象征性地下一點(diǎn)點(diǎn)。英偉達(dá)除了H100 下單臺積電4nm 外,訂單規(guī)模最大的RTX 40 系列也轉(zhuǎn)向了臺積電4nm。(半導(dǎo)體招聘)
據(jù)透露,即將量產(chǎn)的臺積電3nm已經(jīng)獲得蘋果等大客戶的訂單承諾。消息人士認(rèn)為,臺積電將在2023年看到3nm芯片銷售開始大幅產(chǎn)生收入。