臺積電和三星在芯片上是什麼關係?

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最近三星公佈了關於生產7nm、5nm、4nm和3nm的路線圖,三星的新路線圖重點為其客戶提供更多針對各行業的系統設備的節能系統。三星執行副總裁兼代工銷售與營銷主管Charlie Bae表示:“趨向於更智能,互聯的世界,業界對芯片供應商的要求越來越高。

三星表示目前基於EUV光刻技術的下一代工藝技術是7nm Low Power Plus,三星的7LPP解決方案將在今年下半年投入生產,並將在2019年上半年擴大規模。

同時關於5nm、4nm、包括3nm的技術目前也正在開展,按照三星的預想,三星路線圖的最後一步是3nm Gate-All-Around Early / Plus。使用更新型的晶體管可以解決FinFET的物理縮放問題。

相較於三星的激進,臺積電一直採用穩紮穩打的方式似乎更為穩妥,當年在20nm工藝上的不良表現導致了高通驍龍810出現了嚴重的發熱問題,後來在16nm上面選擇了更加沉穩的方式,而激進的三星則是全力研發14nmFinFET工藝,最終使得2015年初成功投產並領先臺積電半年左右。

在10nm工藝上,臺積電於2017年初投產,而三星則趕在2016年10月投產,再次取得領先優勢。同樣的在當前的7nm工藝上三星再次採取了激進策略,引入先進的EUV技術預計在今年下半年投產,而臺積電繼續採取穩健策略先研發7nm工藝在今年初投產然後到明年引入EUV技術,這再次讓三星取得領先的製程工藝優勢。

不可否認的是,臺積電在每個階段的深耕更能使自己的產品有更好的良品率,特別是在功耗的控制上,臺積電相對於三星做的更加的好。但很明顯的是隨著三星越來越多的動作,臺積電的訂單正在變少,市場上對於芯片的需求量越來越大,對於芯片的質量要求也越來越高,無論是三星還是臺積電,只有不斷的保持自己在這個領域的製造優勢,才能不被競爭對手淘汰。


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市場上的宿敵,技術上的對手。

調研公司IHS數據顯示,三星芯片代工市場份額當前僅為6.9%,位居第四位。排名首位的是臺積電,市場份額高達54.6%。Global Foundries位居第二,市場份額為8.6%。臺聯電排名第三,市場份額為8.5%。

三星今年5月曾宣佈,將把芯片代工業務從半導體業務部門剝離,成為一個獨立業務部門。此舉表明三星開始重視芯片代工業務,並希望縮小與臺積電之間的差距。

技術市場的三家較量:臺積電,三星,聯電

至於,聯電則在 2017 年第 1 季才量產 14 納米 FinFET 製程,而中芯國際則正積極發展 28 納米 HKMG 製程量產,預計 2019 年才會投產 14 納米 FinFET 製程。就以上的情況分析,在臺積電技術一家獨大的情況下,也就獲得了全球芯片企業的青睞。包括蘋果、華為海思、聯發科、AMD、NVIDIA等都是客戶。

不過,這也引發了新的問題,那就是由於新制程投產初期的產能有限,但是蘋果卻又要求優先獲得其先進的製程產能的情況下,這導致華為海思和聯發科等可能受到排擠。因此,就在高通轉向與三星合作後,臺積電與華為海思合作開發 16 納米制程,並於 2014 年量產。

隨後,雙方繼續合作將該製程改良為 16 納米FinFET製程,並於 2015 年第 3 季投產,蘋果當時成為了臺積電 16 納米 FinFET 製程的首個客戶。

因此,2016 年華為海思並沒有等待新一代的 10 納米制程的量產,而是選擇了成熟的 16 納米 FinFET 製程,確保麒麟 960 能按時投產上市。至於,聯發科的高端芯片 helio X30 和 P35 在 2016 年選擇押寶臺積電的 10 納米制程。

不過,受臺積電的 10 納米制程量產時間延遲,以及良率問題,使得 X30 錯失上市時機。

因此,聯發科計劃改選擇以 12 納米 FinFET 製程生產中端芯片 P30,以回應高通新推出的 S660/630 中端行動行動芯片。而得到高通訂單的三星,其 14 納米 FinFET 製程於 2015 年第 1 季投產,這是它首次在芯片製程方面領先於臺積電。

接下來在 2016 年 10 月三星宣佈其正式量產 10 納米制程,其採用該製程所生產出高通的高端芯片驍龍 835 也在 2017 年用於自家的手機 Galaxy S8 智能手機上,再次於製程上獲得領先臺積電的優勢。而再往下一代的 7 納米制程上,臺積電與三星皆同時積極發展中。雖然臺積電表示 7 納米制持進展順利,但是考慮到 2017 年的 10 納米制程量產時間上較三星落後,加上第 3 季可能將忙於用 10 納米制程生產蘋果的 A11 處理器,並且也積極採用 12 納米 FinFET 製程幫助華為海思和聯發科等生產芯片的情況下,三星反而可能在 10 納米制程產能趨於穩定下,能全力投入 7 納米制程的研發。

因此,屆時 7 納米制程誰能真的領先,當前還猶未可知。所以,就過去在 16 納米 FinFET 製程和 10 納米制程上的經驗可以看出,臺積電在先進製程投產的初期,很難同時滿足高通和蘋果這兩個大客戶對先進製程產能的需求。

因此,導致臺積電與三星都僅能獲得高通或蘋果其中一個客戶,另一個客戶都只能選擇另一個芯片代工企業。因此,高通在 10 納米制程上選擇由三星代工,一方面是因為產能有保證,另一方面是希望藉此獲得三星手機採用它的芯片。

至於聯發科,市場也傳聞為了獲得三星手機的訂單,因此將轉由三星代工的可能。

而 NVIDIA 則是主要考量先進製程的產能和代工價格問題,這方面三星在爭取 A9 處理器的代工訂單時,在價格方面就比臺積電更有彈性。

因此,三星爭取 NVIDIA 等企業的訂單可能性就更大。總之,在三星設立芯片代工部門後,臺積電在芯片代工市場將受到三星更大的挑戰,市場當然也歡迎這種競爭。

因為此前由臺積電一直領先時,芯片代工價格居高不下的情況,有機會隨著三星加大競爭力道,使得未來的代工價格將有望走低。


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