我們擅長商業策略與用戶體驗的完美結合。
歡迎瀏覽我們的案例。
近兩年,全球遭遇巨大的芯片危機,各大芯片代工廠即便把所有產線的產能拉滿,也難以滿足市場的需求,導致芯片價格一路飆升,狂漲數十倍。臺積電和三星作為目前全球排名前二的芯片代工廠,更是在這兩年中賺得盆滿缽滿,哪怕臺積電不斷提高芯片代工價格,訂單還是接到手軟。特別是下半年 3nm 工藝量產,更是可能給臺積電帶來巨幅的營收增長。
近日,中國臺灣《工商時報》報道稱,臺積電 3nm 工藝完成技術研發及試產工作后,第三季度下旬投片量就會開始拉升,第四季度的月投片量將達到千片以上水準,進入到量產階段。以目前的情況來看,3nm 工藝初期良品率表現比之前的 5nm 工藝的初期更好,明年即可穩定量產,并開始貢獻營收。蘋果作為臺積電最大客戶,將率先嘗鮮新工藝,據傳 M2 Pro 就將基于 3nm 工藝打造。
(圖源:三星官方)
三星作為臺積電的老對手自然不會示弱,7 月份就已宣布 3nm 工藝量產并正式出貨,比臺積電還早。如今,兩大芯片代工廠先后邁入到 3nm 時代,宣告著兩家之間的最終戰即將拉響。三星為了搶到臺積電的訂單,更是豪擲 50000 億韓元(約合 257 億元人民幣)擴產 4nm 工藝,希望拿到高通、AMD、英偉達等大廠的訂單。
臺積電和三星之間的競爭已持續了近十年,三星這次能否如愿借助 3nm 工藝實現彎道超車,一舉趕超臺積電呢?答案可能很快就會揭曉。
臺積電、三星的歷史恩怨
臺積電和三星作為芯片代工廠,自身其實是不會進入芯片研發或銷售領域,以避免和客戶之間形成競爭。所以,他們最主要的賺錢方式,得依靠蘋果、AMD、高通等芯片制造商提供的代工訂單。其中,蘋果毫無疑問是最大的客戶,每年僅 iPhone 產品可能就需要 2 億枚以上芯片,如今再加上M系列,芯片需求量非常夸張。誰能拿下蘋果的芯片訂單,就意味著你的營收有穩定的保障,而這也真是臺積電和三星爭奪的目標。
(圖源:蘋果官方)
早年,三星其實占據了絕對的優勢。2007 年喬布斯發布第一代 iPhone 時,使用的正是從三星采購的 ARM 架構芯片。后續搭載于 iPhone 4、iPhone 4s、iPhone 5、iPhone 5s/5c 身上的 A4、A5、A6、A7 芯片也均由三星代工,那時候還沒有臺積電什么事。
而轉折點出現在 2011 年,因為三星自己也從事手機研發和銷售業務,且是全球最大的手機廠商,如此一來就與蘋果在智能手機市場上有了競爭關系。當時,蘋果在美國對三星提起訴訟,認為三星第一代 Galaxy 手機與 iPhone 長得太像了,侵犯了蘋果的若干專利,要求賠償 10.5 億美元。三星自然是不服氣,兩家就這樣互相拉扯,直到 2018 年 6 月雙方才達成和解。
蘋果與三星鬧矛盾,蘋果自然不愿意繼續找三星代工,所以從 2011 年起就開啟了“去三星化”進程。本來 A5、A6 和 A7 芯片都準備找其他廠商代工,但當時的臺積電工藝制程不如三星,良品率也遠不及預期,蘋果只能繼續選擇三星,直到 2014 年推出的 A8 芯片,才全部轉由臺積電代工。
臺積電能順利從三星手中搶到蘋果的訂單,一方面是蘋果急著尋找可替代的代工商,給臺積電制造了很大的機會。另一方面是臺積電在 20nm 工藝上取得重大突破,良品率大幅提升,而三星的 20nm 工藝突然掉鏈子,關鍵問題遲遲無法解決,良品率滿足不了蘋果的要求。正是這樣的天時地利,讓臺積電成功抱到了蘋果這條大腿。
大客戶被搶三星自然很不爽,于是決定不搞 20nm,選擇直接從 28nm 跳到 14nm,對臺積電的 16nm 形成反超。所以,在 2015 年的 A9 芯片上,蘋果又重新分給三星一部分訂單,于是出現臺積電代工和三星代工兩種版本。理論上,三星 14nm 表現應該是優于臺積電 16nm,但消費者的口碑卻完全相反,很多人都擔憂買到三星代工的版本。
這次的失利,讓三星徹底失去蘋果的代工訂單,之后的 A10、A11、A12,以及今年的 A16 均由臺積電代工,制程也從 2015 年的 16nm,穩步提升到 4nm。隔壁三星確實也在緊追臺積電的步伐,去年也量產了 4nm 芯片,高通驍龍 8 Gen1 就是基于三星 4nm 生產。但實際表現大家都有目共睹,以至于下半年的驍龍8+ Gen1 緊急轉為臺積電 4nm 代工,這才強行挽回了高通的口碑和市場地位。
在芯片代工賽道上,三星的起點領先了臺積電數百米,但奈何中期連續多次失利,才讓臺積電一步步實現反超,直至今日的大幅領先。臺積電飛快的崛起速度,打亂了三星技術迭代的節奏,以至于出現了一代拖垮一代的局面。經過多年的積累,三星和臺積電同一代工藝之間也存在明顯的性能差距,想要追趕甚至反超,難度確實不小。
三星最后的“背水一戰”
其實,三星也清楚自己與臺積電之間存在這技術差距,所以想要對臺積電形成反超,就必須拿出更強的“殺手锏”。據官方介紹,三星 3nm 工藝采用了更加先進的 GAA 環繞柵極晶體管,領先于臺積電的 FinFET 技術。與目前的 7nm 工藝相比,三星 3nm GAA 技術的邏輯面積效率提高 45%、性能提升 35%、功耗降低 50%。如果從紙面參數上看,三星 3nm 確實要強于臺積電的 3nm,但實際表現如何暫時還未知,希望 2015 年的情況不會再重演。
經歷了前幾年的連續失利,三星幾乎把追趕臺積電的全部希望都押注在 3nm 工藝上。早在 2019 年,臺積電剛推出第二代 7nm 工藝時,三星就在布局 3nm GAA 工藝,與新思科技合作完成了 3nm 芯片的設計研發。盡管量產時間從 2021 年推遲到 2022 年,但終究是趕在臺積電之前實現量產。可以說,3nm 相當于三星最后的“背水一戰”,如果能一舉追趕臺積電,或許未來有機會形成雙雄爭霸的局面。否則,臺積電將徹底壟斷全球先進工藝芯片產能,因為接下來的 2nm 工藝更艱難,即便能量產也是三四年后的事情了。
TrendForce 公布的數據顯示,2022 年一季度臺積電在晶圓代工市場的份額高達 53.6%,三星排名第二但份額僅 16.3%,差距還是相當遙遠的。三星 3nm 工藝雖然率先實現量產,但高通、AMD、英偉達等客戶是否會采用還不得而知,更別說從臺積電哪里搶回蘋果的訂單了。可見,即便三星實現對臺積電的反超,也挺難挽回當前的市場局面,畢竟兩者的差距真的太大了。
如今,全球半導體產業進入到高速發展階段,先進工藝必然是最關鍵的技術儲備。但說句實話,真正需要用到 5nm、3nm 工藝制程的芯片產品其實少之又少,每年也就只在手機芯片上看到。英特爾 12 代酷睿用的還是 10nm 工藝,AMD 即將推出的銳龍 7000 系列,也才剛剛用上 5nm 工藝。而這樣的水平,芯片性能已完全滿足消費者的日常使用需求,大家對 3nm 乃至更先進工藝其實沒有想象中的那么迫切。
3nm 工藝確實能顯著提升手機芯片的性能及能耗,但目前的手機處理器的性能早已嚴重過剩,堆砌更多的性能也難以發揮利用。一味地追求工藝制程的進步,其實只是讓紙面數據看起來更華麗一些,并不能為用戶的實際體驗帶來多大的提升。并且,處理器使用更先進的工藝制程,也意味著其制造成本更高,手機的價格也就更貴,這部分代價都需要消費者去承擔。
在小雷看來,臺積電、三星發力 3nm 工藝,更多還是在向行業展示自己的技術實力,以鞏固企業在行業和市場中的地位,提高影響力。真正需要用上 3nm 制程的產品真的很少,電動汽車上大量的芯片其實 28nm 就足以滿足需求。三星 3nm 如果能成,往后 5nm、7nm 的訂單自然也會相應增加,對提高市場份額有巨大幫助,就看三星能否打贏這場翻身仗了。
(邯鄲小程序開發)