要翻车?三星放话超车台积电3纳米

2020-11-28 12:54:30 来源:MoneyDJ

台积电南科3 纳米新厂于11 月24 日举行上梁典礼,缔造另一个先进制程里程碑;说来也巧就在上周传出三星将砸重金推动下一代芯片事业,并力拼与台积电在同一年(2022 年)实现3 纳米量产。在不到两周的时间,两强相继揭露新一世代制程的最新进度,颇令人玩味。

尽管,目前台积电在各方面都位于制高点,但面对三星的野心,以公司追求技术领先、稳健成长的性格来看,想必不会轻忽大意。究竟,市场是如何看待这场战局?未来又有什么观察重点呢?

台积电28 纳米缔造黄金年代,抢苹果大战胜出

回顾过去台积电与三星在晶圆代工市场的竞争与纠葛,其实可以看到一些脉络。过去三星每每感受到压力之时,都会想要抄捷径、抢快致胜,但以最后接单的成果来看,几乎都以失败告终,其中,最经典的莫过于2014~2015 年的「抢苹果大战」。

苹果采取双供应链,台积电在2011 年量产28 纳米制程,也创造史上称霸最久的一个制程世代,之后循序渐进推进到20 纳米、16 纳米,也靠着20 纳米抢下iPhoneA8处理器订单;当时,感受到压力的三星为了抢回A9 订单,则选择跳过20 纳米、直奔14 纳米,以此对战台积电的16 纳米。

当时,苹果采取双供应链策略,之后市场却传出三星代工的芯片性能不如台积电的消息,而台积电则靠着良率及功耗的控制优势,尔后获得A9 处理器的追加订单;在此之后,台积电成为苹果多款产品的独家供应商,反观三星却再也啃不到苹果,在市占率上更是节节败退,只能频频放话要弯道超车。

而上一次的7 纳米之争也几乎是如出一辙,三星选择在7 纳米制程直接导入EUV(极紫外光),而台积电则是先推7 纳米FinFET,再推7 纳米EUV(N7+) 。以结果论来看,台积电7纳米家族目前占营收比重已达到3 成以上,反观三星7 纳米却是良率欠佳的消息频传,甚至传出NVIDIA 旗下GPU 新品计划抛弃三星8 纳米,回头拥抱台积电7 纳米。

再看到台积电5 纳米制程,则复制了7 纳米的成功经验。据供应链透露,目前5 纳米月产能约8~9 万片,2021 年上半年将拉升到约10.5 万片/ 月,全年营收占比将达到20%;集邦拓墣科技则预估,三星与台积电在5 纳米世代仍有约2 成产能的差距。

两者3纳米战术大不同,优势怎看?

台积电在先进制程市场持续击败对手,那下一战,又会是怎样的战况呢?据公开资料来看,台积电3 纳米确定选择沿用FINFET(鳍式场效应电晶体)架构,而三星将改采GAA(环绕式闸极结构),两强战术大不相同,更增添了可看度。

业界人士分析,台积电过去之所以能扳倒三星、吞下苹果大单,关键在于「求稳不求快」。他说明,台积电以28 纳米打好地基,而16 纳米则是在20纳米制程基础(即线宽不改)上导入FINFET 架构,在既有基础上求突破,以减少制程上的变动,更可有效掌控研发与各项生产变数。

而这样的策略同样能延伸到3 纳米。事实上,自2012 年英特尔(Intel)率先在22纳米采用FINFET 技术后,全球主要晶圆厂就以此互相较劲,一路延续到5 纳米。对台积电而言,这些年所建构出的生态系统已相当成熟,由于3 纳米可沿用部分验证过的IP,对IC 设计客户来说也更加省事,在架构不变、效能提升的状况下,相对具备成本效益。

而三星计划采用的GAA 架构,据称可更精准地控制通道电流、缩小芯片面积、降低耗电量。业内人士表示,GAA 并不是近期才出现的新技术,且Performance 更好是众所皆知,只是过去都停留在实验室阶段,量产的难度相当高。

他说,由于4D 的GAA 制程较3D 的FINFET 更为复杂,必须克服更多的残质(residue)、重力影响等的挑战,需仰赖从业者的生产经验与制程精密度。而三星有良率不佳的黑历史,加上原本公司早前就曾发豪语要在2020 年量产GAA,目前已比原先规划晚了两年,未来是否可顺利克服难关,仍有待观察。

据了解,台积电虽不在3 纳米导入GAA,但据供应链透露,台积电早就投入GAA 的研发,且已拍板2 纳米将采用GAA 技术为基础的MBCFET架构。分析师则认为,对晶圆代工从业者来说,比的不会是技术有多新、有多快,而是对制程与技术的掌握度,才能保有优异良率并达成量产目标,与客户互利双赢。

台积电今年业绩估超标,明年续看成长

回到需求面来看,台积电向来是按照客户需求扩产,台积电董事长刘德音日前公开露面时指出,当3 纳米进入量产时(预计2022 年下半年),届时产能预估将超过每年60万片12 吋晶圆。据供应链消息,2023年3 纳米月产能将增至10.5 万片,一如往常,将由最大客户苹果抢下头香,而AMD(超微)、高通也将随后跟上;至于Intel 也有合作方案在进行中。

分析师指出,三星就算能如期推出3 纳米GAA 制程,先撇开良率疑虑不说,由于公司除代工外,也有生产自家产品,想要抢回苹果大单的机会相当渺茫,重要客户可能只有自己、NVIDIA 与高通。而台积电一向秉持「everybody`s foundry(大家的代工厂)」,不与客户竞争,相对具有优势。

5G 手机为例,尽管美国总统大选落幕后,外界预期拜登团队或将放宽对中国大陆制裁力道,不过,华为5G 手机能不能重返市场还是未知数,因此在高端手机战场里,几乎只剩三星、苹果两强捉对厮杀,苹果更不可能把重要武器交给敌手生产。

整体来看,法人认为,从技术、良率、营运管理能力与客户关系等多层面来看,三星还看不到台积电的车尾灯,这次弯道超车大计恐难成。在业绩展望方面,客户对台积电先进制程的需求续强,加上中芯转单效益显现,带动28 纳米制程也呈现罕见满载,预期全线产能大开热况有望延续到至少2021 年上半年,2020年营收成长30% 超标已无悬念,2021年则有望维持双位数成长。

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