三星在5nm工藝能否與臺(tái)積電一較高下?

在晶圓代工這條跑道上，三星追了臺(tái)積電很多年。

三星在上海正式發(fā)布旗下首款采用5nm工藝制程的手機(jī)處理器Exynos 1080，這是繼蘋果A14、海思麒麟9000之后，全球第三款5nm AP，也是業(yè)界第二款集成5G基帶的5nm SoC。

觀察全球，目前只有臺(tái)積電和三星具備5nm FinFET工藝量產(chǎn)產(chǎn)能。以旗艦芯片來看，A14、麒麟9000均由臺(tái)積電代工生產(chǎn)，三星則除了生產(chǎn)自家的Exynos處理器外，預(yù)計(jì)還將成為高通驍龍875的唯一制造商。

根據(jù)市場(chǎng)研究公司TrendForce數(shù)據(jù)，今年三季度三星預(yù)計(jì)將占據(jù)全球代工市場(chǎng)17.4%的份額，臺(tái)積電依然把持主導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額高達(dá)53.9%。

顯而易見，當(dāng)前的市場(chǎng)配額加強(qiáng)了三星試圖趕超臺(tái)積電的決心。尤其在蘋果自研并發(fā)布了電腦芯片M1后，臺(tái)積電傳出爆單的情況之下。

韓媒BusinessKorea披露，NH 投資&證券的一名研究人員指出，蘋果的M1芯片訂單約占臺(tái)積電5nm產(chǎn)能的25%，然而后者已將5nm產(chǎn)能的大部分用于生產(chǎn)A14芯片。這意味著，臺(tái)積電可能無法滿足蘋果大量的M1訂單需求，而三星無疑將成為蘋果5nm需求的唯一轉(zhuǎn)單者。

但事實(shí)是，三星真的能如愿拿下蘋果M1的訂單嗎？

三星在5nm工藝能否與臺(tái)積電一較高下

眾所周知，三星除了在14nm節(jié)點(diǎn)上領(lǐng)先于臺(tái)積電量產(chǎn)，10nm、7nm和5nm均落后于后者。

值得一提的是，根據(jù)臺(tái)積電公布的數(shù)據(jù)，與其7nm工藝相比，同樣性能下的5nm工藝功耗降低了30%，同樣功耗下的性能提升了15%。三星則表示，其5nm工藝較7nm具有10％的性能提升，相同處理器時(shí)鐘和設(shè)計(jì)下的功耗降低了20％。在具體參數(shù)上，三星也落后臺(tái)積電一步。

而且據(jù)臺(tái)灣地區(qū)供應(yīng)鏈透露，在華為訂單留白之后，臺(tái)積電的5nm近八成產(chǎn)能已被蘋果包下，其余則被AMD、聯(lián)發(fā)科、博通、高通等大客戶搶光。

對(duì)比因良品率問題而剛剛投產(chǎn)5nm的三星，臺(tái)積電年初量產(chǎn)的制程則更為成熟，更加穩(wěn)定，相應(yīng)的，客戶訂單規(guī)模也更大。

封裝方面，三星正加快部署3D芯片封裝技術(shù)，而臺(tái)積電早已推出 “必殺絕技”。除擁有應(yīng)用于后段3D封裝的InFO（Integrated Fan-Out）技術(shù)，臺(tái)積電針對(duì)前道3D封裝也推出了SoIC（system-on-integrated-chips）和WoW（Wafer-on- Wafer）技術(shù)。

今年，臺(tái)積電還分享了有關(guān)其3DFabric技術(shù)的詳細(xì)信息，即將SoIC、InFO、CoWoS等3DIC平臺(tái)整合在一起，使之成為“TSMC 3DFabric”。

臺(tái)積電能穩(wěn)居代工龍頭寶座的關(guān)鍵還在于其始終堅(jiān)持大手筆投資。

據(jù)悉，臺(tái)積電本年度的資本支出提高至160～170億美元，業(yè)內(nèi)人士預(yù)估這一數(shù)據(jù)可能還會(huì)再小幅增加4～5億美元，而明年資本支出將上調(diào)至180～190億美元之間。

當(dāng)然，三星在代工投入方面也“不吝千金”。2019年，三星曾宣布到2030年的每年向包括晶圓代工的邏輯芯片業(yè)務(wù)投資11萬億韓元（95.7億美元），不過，即使如此大手筆的投入，與臺(tái)積電相比仍差距甚遠(yuǎn)。

具體以EUV設(shè)備為例，根據(jù)業(yè)界消息，臺(tái)積電已向ASML確認(rèn)了2021年EUV設(shè)備機(jī)臺(tái)的訂單量與交貨日期。

據(jù)AnandTech統(tǒng)計(jì)，臺(tái)積電現(xiàn)占全球EUV設(shè)備安裝量約50%。而2021年，臺(tái)積電下定至少 13臺(tái)起步，預(yù)計(jì)仍將包攬ASML年度EUV 設(shè)備一半以上的產(chǎn)量。

在先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)上，ASML的EUV設(shè)備已經(jīng)成為各家晶圓廠亟欲爭(zhēng)奪的稀缺資源。臺(tái)積電采購的數(shù)量越多，也意味著留給三星的就越少。

韓媒近期透露，李在镕到訪荷蘭與ASML的CEO Peter Wennink、CTO Martin van den Brink等高管會(huì)晤期間要求，希望提前1個(gè)月交付三星今年訂購的9臺(tái)EUV光刻機(jī)。與臺(tái)積電較量5nm實(shí)力，已成為三星必須及早實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)之一。

根據(jù)Cutress預(yù)估，臺(tái)積電已向ASML購買了30至35臺(tái)EUV設(shè)備。預(yù)計(jì)2021年底將超過50臺(tái)，而三星屆時(shí)將擁有約30臺(tái)設(shè)備。

可以看出，相較三星，臺(tái)積電持續(xù)維持高額資本支出，目的不外乎是確保技術(shù)優(yōu)勢(shì)。臺(tái)經(jīng)院對(duì)此更是犀利指出，至少在未來三到五年三星難以望其項(xiàng)背。

A9芯片門事件

另外不得不提到的是，三星能否成功搶單，“前車之鑒”也許會(huì)成為蘋果的另一個(gè)參考。

2015年，蘋果將iPhone 6s/iPhone 6s Plus系列的A9處理器分別交給三星和臺(tái)積電生產(chǎn)。彼時(shí)有網(wǎng)友戲稱：“明明拿到的都是iPhone 6s/iPhone 6s Plus，但就是不一樣”。

相關(guān)測(cè)試結(jié)果也表明，搭載臺(tái)積電A9處理器的iPhone 6s續(xù)航能力明顯優(yōu)于三星版本A9的iPhone 6s。有關(guān)兩個(gè)版本A9優(yōu)劣的爭(zhēng)論愈演愈烈，甚至有不少收到三星版A9的iPhone 6s/6s Plus用戶向蘋果官方要求退換貨。

對(duì)于這場(chǎng)“芯片門事件”，雖然蘋果官方回應(yīng)稱，無論是何種顏色和型號(hào)，所有處理器都符合蘋果最高的要求。兩款（三星和臺(tái)積電）處理器在電池續(xù)航方面僅有“2%-3%”的差別。

對(duì)于產(chǎn)品要求很高的工藝水準(zhǔn)的蘋果，真的能做到完全不介意嗎？

賭一把？

目前，三星的5nm相關(guān)產(chǎn)品還未正式上市，其真實(shí)性能無法預(yù)測(cè)。對(duì)于蘋果來說，要把M1芯片重新交到三星手上生產(chǎn)，有可能還會(huì)面臨和之前同樣的窘境。

再者，相較于臺(tái)積電的純晶圓代工模式，三星是走IDM模式的同時(shí)，作為第三方代工生產(chǎn)半導(dǎo)體。目前三星晶圓代工業(yè)務(wù)還未完全獨(dú)立。

一些媒體消息顯示，類似三星的經(jīng)營模式可能會(huì)讓其客戶產(chǎn)生潛在的不信任感，即存在項(xiàng)目信息泄露的可能性，以及可能會(huì)與訂單客戶產(chǎn)生利益沖突。

但現(xiàn)在的問題是，臺(tái)積電5nm產(chǎn)能沒有余量，三星多年不懈追趕狠砸重金進(jìn)行研發(fā)，蘋果難道真的不會(huì)做出和2015年一樣的安排嗎？也許賭一把未必不可。

總結(jié)

晶圓代工企業(yè)在持續(xù)砸錢拼工藝的同時(shí)，也逐漸將行業(yè)的壁壘堆高，導(dǎo)致新玩家難以入局。

據(jù)Digitimes Research預(yù)計(jì)，全球晶圓代工業(yè)產(chǎn)值在2020年將增長(zhǎng)17%，至700億美元。而在2020年-2025年期間，晶圓代工的市場(chǎng)規(guī)模將以6%-7%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2025年將達(dá)到950億美元?？捎^的市場(chǎng)勢(shì)必將由臺(tái)積電、三星、格芯、聯(lián)電、中芯國際等廠商分食。

這其中，蘋果M1訂單會(huì)否轉(zhuǎn)單三星，英特爾的芯片訂單究竟會(huì)進(jìn)入哪家工廠，一切似乎還看不到答案。兩強(qiáng)之爭(zhēng)未完待續(xù)。
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