三星放話超車台積電 3 奈米,成功機會渺茫?

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 27 日 12:30 | 分類 Samsung , 晶圓 , 晶片 Telegram share ! follow us in feedly


台積電南科 3 奈米新廠於 11 月 24 日舉行上樑典禮,締造另一個先進製程里程碑;說巧不巧,就在上週傳出三星將砸重金推動次世代晶片事業,並力拚與台積電在同一年(2022 年)實現 3 奈米量產。在不到兩週的時間,兩強相繼揭露新一世代製程的最新進度,頗令人玩味。

儘管,目前台積電在各方面都位於制高點,但面對敵手的野心,以公司追求技術領先、穩健成長的性格來看,想必不會輕忽大意。究竟,市場是如何看待這場戰局?未來又有什麼觀察重點呢?

台積電 28 奈米締造黃金年代,搶蘋大戰勝出

回顧過去台積電與三星在晶圓代工市場的競爭與糾葛,其實可以看到一些脈絡。過去三星每每感受到壓力之時,都會想要抄捷徑、搶快致勝,但以最後接單的成果來看,幾乎都以失敗告終,其中,最經典的莫過於 2014~2015 年的「搶蘋大戰」。

蘋果採取雙供應鏈,台積電在 2011 年量產 28 奈米製程,也創造史上稱霸最久的一個製程世代,之後循序漸進推進到 20 奈米、16 奈米,也靠著 20 奈米搶下 iPhone A8 處理器訂單;當時,感受到壓力的三星為了搶回 A9 訂單,則選擇跳過 20 奈米、直奔 14 奈米,以此對戰台積電的 16 奈米。

當時,蘋果採取雙供應鏈策略,之後市場卻傳出三星代工的晶片效能不如台積電的消息,而台積電則靠著良率及功耗的控制優勢,爾後獲得 A9 處理器的追加訂單;在此之後,台積電成為蘋果多款產品的獨家供應商,反觀三星卻再也啃不到蘋果,在市占率上更是節節敗退,只能頻頻放話要彎道超車。

而近次的 7 奈米之爭也幾乎是如出一轍,三星選擇在 7 奈米製程直接導入 EUV(極紫外光),而台積電則是先推 7 奈米 FINFET,再推 7 奈米 EUV(N7+)。以結果論來看,台積電 7 奈米家族目前占營收比重已達到 3 成以上,反觀三星 7 奈米卻是良率欠佳的消息頻傳,甚至傳出 NVIDIA 旗下 GPU 新品計劃拋棄三星 8 奈米,回頭擁抱台積電 7 奈米。

再看到台積電 5 奈米製程,則複製了 7 奈米的成功經驗。據供應鏈透露,目前 5 奈米月產能約 8~9 萬片,2021 年上半年將拉升到約 10.5 萬片 / 月,全年營收占比將達到 20%;集邦拓墣科技則預估,三星與台積電在 5 奈米世代仍有約 2 成產能的差距。

台韓 3 奈米戰術大不同,優勢怎看?

台積電在先進製程市場持續慘電對手,那下一戰,又會是怎樣的戰況呢?據公開資訊來看,台積電 3 奈米確定選擇沿用 FINFET(鰭式場效應電晶體)架構,而三星將改採 GAA(環繞式閘極結構),兩強戰術大不同,更增添了可看度。

業界人士分析,台積電過去之所以能扳倒三星、吞下蘋果大單,關鍵在於「求穩不求快」。他說明,台積電以 28 奈米打好地基,而 16 奈米則是在 20 奈米製程基礎(即線寬不改)上導入 FINFET 架構,在既有基礎上求突破,以減少製程上的變動,更可有效掌控研發與各項生產變數。

而這樣的策略同樣能延伸到 3 奈米。事實上,自 2012 年英特爾(Intel)率先在 22 奈米採用 FINFET 技術後,全球主要晶圓廠就以此互相較勁,一路延續到 5 奈米。對台積電而言,這些年所建構出的生態系統已相當成熟,由於 3 奈米可沿用部分驗證過的 IP,對 IC 設計客戶來說也更省事,在架構不變、效能提升的狀況下,相對具備成本效益。

而三星計劃採用的 GAA 架構,據稱可更精準地控制通道電流、縮小晶片面積、降低耗電量。業內人士表示,GAA 並不是近期才出現的新技術,且 Performance 更好是眾所皆知,只是過去都停留在實驗室階段,量產的難度相當高。

他說,由於 4D 的 GAA 製程較 3D 的 FINFET 更為複雜,必須克服更多的殘質(residue)、地心引力等挑戰,需仰賴業者的生產經驗與製程精密度。而三星有良率不佳的黑歷史,加上原本公司早前就曾發豪語要在 2020 年量產 GAA,目前已比原先規劃晚了兩年,未來是否可順利克服難關,仍有待觀察。

據了解,台積電雖不在 3 奈米導入 GAA,但據供應鏈透露,台積電早就投入 GAA 的研發,且已拍板 2 奈米將採用 GAA 技術為基礎的 MBCFET 架構。分析師則認為,對晶圓代工業者來說,比的不會是技術有多新、有多快,而是對製程與技術的掌握度,才能保有優異良率並達成量產目標,與客戶互利雙贏。

台積電今年業績估超標,明年續看成長

回到需求面來看,台積電向來是按照客戶需求擴產,台積電董事長劉德音日前公開露面時指出,當 3 奈米進入量產時(預計 2022 年下半年),屆時產能預估將超過每年 60 萬片 12 吋晶圓。據供應鏈消息,2023 年 3 奈米月產能將增至 10.5 萬片,一如往常,將由最大客戶蘋果搶下頭香,而 AMD(超微)、高通也將隨後跟上;至於 Intel 也有合作方案在進行中。

分析師指出,三星就算能如期推出 3 奈米 GAA 製程,先撇開良率疑慮不說,由於公司除代工外,也有生產自家產品,想要搶回蘋果大單的機會相當渺茫,重要客戶可能只有自己、NVIDIA 與高通。而台積電一向秉持「everybody`s foundry(大家的代工廠)」,不與客戶競爭,相對具有優勢。

以 5G 手機為例,儘管美國總統大選落幕後,外界預期拜登團隊或將放寬對中國制裁力道,不過,華為 5G 手機能不能重返市場還是未知數,因此在高階手機戰場裡,幾乎只剩三星、蘋果兩強捉對廝殺,蘋果更不可能把重要武器交給敵手生產。

整體來看,法人認為,從技術、良率、營運管理能力與客戶關係等多層面來看,三星還看不到台積電的車尾燈,這次彎道超車大計恐難成。在業績展望方面,客戶對台積電先進製程的需求續強,加上中芯轉單效益顯現,帶動 28 奈米製程也呈現罕見滿載,預期全線產能大開熱況有望延續到至少 2021 年上半年,2020 年營收成長 30% 超標已無懸念,2021 年則有望維持雙位數成長。

(本文由 MoneyDJ新聞 授權轉載;首圖來源:shutterstock)

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