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目前,位居全球前五的晶圓代工企業,聯電、格芯先後退出先進製程研發。本來我國的中芯國際還致力於7nm工藝研發,明年將會進入量產階段,但隨著美國將其列入“實體清單”,意味著中芯的10nm以下製程也將暫停

那麼,現在全球能夠進行先進製程代工的企業,就剩下三星和臺積電了。雖然目前臺積電在全球代工領域佔有絕對的優勢,市場份額達到51.5%,排名全球第一。但三星卻不甘落後,依然在努力追趕,並誓要超越臺積電。

三星和臺積電的積怨

在晶圓代工方面,三星和臺積電一直是爭鬥不斷,除了先進製造的研發比拼,還有就是訂單的爭搶。雖然現在,三星的市場份額只有18.8%,幾乎是臺積電的三分之一,但三星曾經在晶圓代工方面,也是個不簡單的存在。

在2014年前,蘋果的第一、二、三ARM架構晶片和接下來的A4、A5、A6、A7處理器晶片都是由三星代工的。然而因為三星和蘋果手機業務存在競爭,蘋果自然不甘於對三星的依賴,於是早早就一起密謀,開啟了脫離三星計劃。

在2010年時,臺積電在手機處理器的代工已經崛起,並拿下了高通、聯發科的訂單,但張忠謀又把目光轉向了蘋果,於是私下與蘋果溝通。當時三星毫不畏懼,認為臺積電不可能繞開它的專利,表示如果臺積電敢做,就一定要告。

然而,令三星沒想到的是,臺積電為了繞過其專利,秘密派出100多名工程師,用四年時間配合蘋果研發A8處理器,最終2014年臺積電獨享了A8訂單,導致三星多年來第一次虧損。這次4年爭鬥,直接影響了全球晶圓代工的市場格局。

但三星依然沒有放棄,進一步加大研發攻勢,直接從28nm到了14nm,於是出現了蘋果A9訂單三星和臺積電分食的局面。然而,同樣的產品,三星相比臺積電還是略差,於是接下來的A10、A11、A12等系列,三星再也沒有從臺積電搶回訂單了。

但之後,三星也從來沒有放棄,一直在努力進取,併成為了僅次於臺積電的全球第二大晶圓代工廠。即使在聯電、格芯放棄先進製程時,三星都沒有放棄,依然在持續跟進,成為臺積電一個潛在的威脅,並且是唯一有可能跟臺積電競爭的對手。

臺積電的一往無前

臺積電現在已經成為全球規模最大、技術水平最高的晶圓代工廠,這與其不斷加大投入研發、一直追求先進製程工藝是分不開的。2004年是關鍵轉折,這一年臺積電聯合荷蘭ASML實現溼法光刻技術突破,拿下了全球一半的晶片代工訂單。

之後,就是上邊提到的2014年,憑藉A8,贏得了蘋果的信任。再往後,雖然三星因為請到梁孟松,2015年推出了全球首個14nm FinFET工藝。但因為臺積電控訴梁孟松,加上三星急於求成,結果在A9晶片上還是敗於臺積電。

然後臺積電徹底把蘋果拉了過來,之後臺積電開始一騎絕塵,總是領先於三星。雖然在14nm、10nm等技術上三星還能夠保持與臺積電同樣的步伐,但2018年臺積電率先突破7nm,尤其在良品率上遙遙領先,這也利益於華為的參與助力。

時間來到2020年,臺積電又率先量產5nm,客戶僅有華為麒麟和蘋果。接著,臺積電先後官宣了5nm Plus工藝和3nm工藝,近日又宣佈,將會在2023年推出3nm Plus。此外,2nm工藝也取得突破,2024年投入量產,同時繼續挺進1nm工藝。

三星的奮力追趕

三星的落後是在7nm的關鍵節點上,當臺積電量產7nm後,三星還有問題沒有解決,因此當時只拿出了8nm工藝。此時,臺積電已經握有高通、蘋果和華為麒麟的7nm代工訂單,三星只是宣稱7nm取得了重大突破,甚至還開展了5nm研究。

終於在2019年下半年,三星實現了7nmEUV工藝的量產,因為價格的優勢,IBM、高通和英偉達都宣佈將會與三星合作。三星開始與臺積電正面競爭,並且開始了加速度,在今年上半年又實現了5nm晶片量產。

為了拿下了更多訂單,三星宣佈開放代工業務,購買更多EUV光刻機,建廠擴大產能,做足充分準備。並不惜降低價格,獲得了高通近日釋出的驍龍888旗艦晶片訂單,以及後續的驍龍700系列晶片代工訂單。

另外,三星還投入超過1100億美元,加大下一代晶片研發,爭取在在2022年量產3奈米晶片,力求在2030年前超越臺積電,爭得全球晶圓代工的頭把交椅。為此,三星李在鎔親自前往ASML,爭取更多EUV光刻機,想優先獲得下一代NA EUV光刻機。

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