草丁图书馆

  1. 首页 > 生活百科 >

三星在5nm工艺能否与台积电一较高下?

在晶圆代工这条跑道上 ， 三星追了台积电很多年 。
三星在上海正式发布旗下首款采用5nm工艺制程的手机处理器Exynos 1080 ， 这是继苹果A14、海思麒麟9000之后 ， 全球第三款5nm AP ， 也是业界第二款集成5G基带的5nm SoC 。
观察全球 ， 目前只有台积电和三星具备5nm FinFET工艺量产产能 。以旗舰芯片来看 ， A14、麒麟9000均由台积电代工生产 ， 三星则除了生产自家的Exynos处理器外 ， 预计还将成为高通骁龙875的唯一制造商 。
根据市场研究公司TrendForce数据 ， 今年三季度三星预计将占据全球代工市场17.4%的份额 ， 台积电依然把持主导地位 ， 市场份额高达53.9% 。
显而易见 ， 当前的市场配额加强了三星试图赶超台积电的决心 。尤其在苹果自研并发布了电脑芯片M1后 ， 台积电传出爆单的情况之下 。
韩媒BusinessKorea披露 ， NH 投资&证券的一名研究人员指出 ， 苹果的M1芯片订单约占台积电5nm产能的25% ， 然而后者已将5nm产能的大部分用于生产A14芯片 。这意味着 ， 台积电可能无法满足苹果大量的M1订单需求 ， 而三星无疑将成为苹果5nm需求的唯一转单者 。

三星在5nm工艺能否与台积电一较高下?
文章插图
但事实是 ， 三星真的能如愿拿下苹果M1的订单吗？
三星在5nm工艺能否与台积电一较高下
众所周知 ， 三星除了在14nm节点上领先于台积电量产 ， 10nm、7nm和5nm均落后于后者 。
值得一提的是 ， 根据台积电公布的数据 ， 与其7nm工艺相比 ， 同样性能下的5nm工艺功耗降低了30% ， 同样功耗下的性能提升了15% 。三星则表示 ， 其5nm工艺较7nm具有10％的性能提升 ， 相同处理器时钟和设计下的功耗降低了20％ 。在具体参数上 ， 三星也落后台积电一步 。
而且据台湾地区供应链透露 ， 在华为订单留白之后 ， 台积电的5nm近八成产能已被苹果包下 ， 其余则被AMD、联发科、博通、高通等大客户抢光 。
对比因良品率问题而刚刚投产5nm的三星 ， 台积电年初量产的制程则更为成熟 ， 更加稳定 ， 相应的 ， 客户订单规模也更大 。
封装方面 ， 三星正加快部署3D芯片封装技术 ， 而台积电早已推出 “必杀绝技” 。除拥有应用于后段3D封装的InFO（Integrated Fan-Out）技术 ， 台积电针对前道3D封装也推出了SoIC（system-on-integrated-chips）和WoW（Wafer-on- Wafer）技术 。
今年 ， 台积电还分享了有关其3DFabric技术的详细信息 ， 即将SoIC、InFO、CoWoS等3DIC平台整合在一起 ， 使之成为“TSMC 3DFabric” 。
台积电能稳居代工龙头宝座的关键还在于其始终坚持大手笔投资 。
据悉 ， 台积电本年度的资本支出提高至160～170亿美元 ， 业内人士预估这一数据可能还会再小幅增加4～5亿美元 ， 而明年资本支出将上调至180～190亿美元之间 。
当然 ， 三星在代工投入方面也“不吝千金” 。2019年 ， 三星曾宣布到2030年的每年向包括晶圆代工的逻辑芯片业务投资11万亿韩元（95.7亿美元） ， 不过 ， 即使如此大手笔的投入 ， 与台积电相比仍差距甚远 。
具体以EUV设备为例 ， 根据业界消息 ， 台积电已向ASML确认了2021年EUV设备机台的订单量与交货日期 。
据AnandTech统计 ， 台积电现占全球EUV设备安装量约50% 。而2021年 ， 台积电下定至少 13台起步 ， 预计仍将包揽ASML年度EUV 设备一半以上的产量 。
在先进工艺节点上 ， ASML的EUV设备已经成为各家晶圆厂亟欲争夺的稀缺资源 。台积电采购的数量越多 ， 也意味着留给三星的就越少 。
韩媒近期透露 ， 李在镕到访荷兰与ASML的CEO Peter Wennink、CTO Martin van den Brink等高管会晤期间要求 ， 希望提前1个月交付三星今年订购的9台EUV光刻机 。与台积电较量5nm实力 ， 已成为三星必须及早实现的目标之一 。
根据Cutress预估 ， 台积电已向ASML购买了30至35台EUV设备 。预计2021年底将超过50台 ， 而三星届时将拥有约30台设备 。
可以看出 ， 相较三星 ， 台积电持续维持高额资本支出 ， 目的不外乎是确保技术优势 。台经院对此更是犀利指出 ， 至少在未来三到五年三星难以望其项背 。
A9芯片门事件
另外不得不提到的是 ， 三星能否成功抢单 ， “前车之鉴”也许会成为苹果的另一个参考 。
2015年 ， 苹果将iPhone 6s/iPhone 6s Plus系列的A9处理器分别交给三星和台积电生产 。彼时有网友戏称：“明明拿到的都是iPhone 6s/iPhone 6s Plus ， 但就是不一样” 。
相关测试结果也表明 ， 搭载台积电A9处理器的iPhone 6s续航能力明显优于三星版本A9的iPhone 6s 。有关两个版本A9优劣的争论愈演愈烈 ， 甚至有不少收到三星版A9的iPhone 6s/6s Plus用户向苹果官方要求退换货 。
对于这场“芯片门事件” ， 虽然苹果官方回应称 ， 无论是何种颜色和型号 ， 所有处理器都符合苹果最高的要求 。两款（三星和台积电）处理器在电池续航方面仅有“2%-3%”的差别 。
对于产品要求很高的工艺水准的苹果 ， 真的能做到完全不介意吗？
赌一把？
目前 ， 三星的5nm相关产品还未正式上市 ， 其真实性能无法预测 。对于苹果来说 ， 要把M1芯片重新交到三星手上生产 ， 有可能还会面临和之前同样的窘境 。
再者 ， 相较于台积电的纯晶圆代工模式 ， 三星是走IDM模式的同时 ， 作为第三方代工生产半导体 。目前三星晶圆代工业务还未完全独立 。
一些媒体消息显示 ， 类似三星的经营模式可能会让其客户产生潜在的不信任感 ， 即存在项目信息泄露的可能性 ， 以及可能会与订单客户产生利益冲突 。
但现在的问题是 ， 台积电5nm产能没有余量 ， 三星多年不懈追赶狠砸重金进行研发 ， 苹果难道真的不会做出和2015年一样的安排吗？也许赌一把未必不可 。
总结
晶圆代工企业在持续砸钱拼工艺的同时 ， 也逐渐将行业的壁垒堆高 ， 导致新玩家难以入局 。
据Digitimes Research预计 ， 全球晶圆代工业产值在2020年将增长17% ， 至700亿美元 。而在2020年-2025年期间 ， 晶圆代工的市场规模将以6%-7%的年复合增长率增长 ， 到2025年将达到950亿美元 。可观的市场势必将由台积电、三星、格芯、联电、中芯国际等厂商分食 。
【三星在5nm工艺能否与台积电一较高下?】 这其中 ， 苹果M1订单会否转单三星 ， 英特尔的芯片订单究竟会进入哪家工厂 ， 一切似乎还看不到答案 。两强之争未完待续 。
责任编辑:tzh
.dfma {position: relative;width: 1000px;margin: 0 auto;}.dfma a::after {position: absolute;left: 0;bottom: 0;width: 30px;line-height: 1.4;text-align: center;background-color: rgba(0, 0, 0, .5);color: #fff;font-size: 12px;content: "广告";}.dfma img {display: block;}
三星在5nm工艺能否与台积电一较高下?
文章插图

    推荐阅读


    上一篇：离子注入工艺的设计与计算简介

    下一篇：苹果计划在下一代iPhone上使用台积电5nm+工艺的A15芯片