三星压重注向芯片业务投入千亿美元,要在 2022 年超越台积电

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芯片领域有着很高的技术壁垒,在中美之间这场长期的博弈中也可以看出,目前全球芯片制造领域只有台积电、三星、英特尔等几家厂商在争夺这个巨大的市场。

台积电已经在 2nm 工艺上取得了巨大突破,在芯片制造上无出其右者。不过,尽管还有一定差距,但台积电的竞争者们并不甘居人后。

三星已经向其下一代芯片业务投入 1160 亿美元的资金,其中包括为外部客户制造芯片,押下重注的三星决心在 2022 年追赶上台积电,成为半导体行业的领导者。

2022 年实现 3nm 芯片量产,与台积电争夺客户资源

三星代工设计平台开发执行副总裁 Park Jae-hong 透露,三星将在 2022 年实现 3nm 芯片量产,Park Jae-hong 称,三星已经在与主要合作伙伴一起开发初始设计工具。

如果三星在这场芯片工艺竞赛中获得成功,或许将成为像苹果公司和超微半导体这样,依赖台积电代工芯片的大公司的首选芯片制造商。

对于苹果的业务三星并不陌生,它曾是苹果 A 系列 iPhone 处理器的第一家制造商。如今,三星希望确立其在芯片制造和 5G 网络等先进领域的技术领导地位,为其下一阶段的增长提供动力。台积电是今年个人电子产品居家需求浪潮中的最大受益者之一。据了解,三星正在加快与台积电竞争的步伐。

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三星相关负责人表示,“为了积极响应市场趋势并降低竞争性片上系统开发的设计壁垒,我们将继续创新尖端的工艺产品组合,同时通过与合作伙伴的密切合作来增强三星的代工生态系统。”

三星的目标与台积电在 2022 年下半年批量生产 3nm 芯片的目标一致。但是,这家韩国公司希望通过“全能门技术”(Gate-All-Around)更进一步。这种技术可以更精确地控制电流在通道中的流动,缩小芯片面积,降低功耗。与之相对的台积电则为其 3nm 产线选择了更成熟的 FinFET 结构。

韩国仁荷大学材料科学与工程学教授 Rino Choi 说:“三星正在非常迅速地追赶台积电,它试图通过首次采用这项新技术来实现对竞争对手的主导地位,然而,如果三星不能在最初阶段快速提高这种先进节点的产量,它可能会赔钱。”

三星市场占有率不敌台积电,急于购买 EUV 光刻机

作为全球最大的计算机内存和显示器制造商,三星希望在价值 2500 亿美元的代工和逻辑芯片行业中获得更大的份额。

随着人工智能和第五代无线技术的出现,这个行业将加速增长。根据 TrendForce 的数据,在2019年,台积电控制了超过一半的合同芯片制造市场,而三星只有18% 。

三星第三代领导人李在镕对三星在芯片制造领域的进展非常关注,上个月还飞抵了ASML Holding NV 位于荷兰的总部,讨论其超紫外线光刻(EUV)机器的供应情况,这是制造最先进的半导体必不可少的装备。

一些分析师质疑三星是否有能力在台积电主导的市场中占据重要份额。台积电每年的支出约为 170 亿美元,以确保其在技术和产能方面保持领先地位。就三星而言,其半导体部门计划在 2020 年投入 260 亿美元的资本支出,但这主要是为了支持其占主导地位的内存业务,并非其在内存制造方面的所有专业知识都与创造先进的逻辑芯片直接相关。

处理器的制造要比存储器复杂得多,并且它们的生产率很难以相同的方式控制和扩展。代工客户还需要定制的解决方案,这对快速扩展构成了另一个障碍,也使三星依赖客户的设计。不过,其合作伙伴英伟达的首席执行官对与三星合作定制的最新显卡的制造工艺大加赞赏,这也给了三星很大的信心。

风险和初始安装成本已经削减了能够在基于 EUV 的芯片制造行业竞争的公司数量。英特尔公司今年宣布将首次考虑外包其最重要芯片的生产,这凸显了业务的复杂性,并使三星和台积电成为两大主要竞争对手。

CLSA Securities Korea 的分析师 Sanjeev Rana 表示,虽然三星赢得了一些大客户,但台积电与客户的长期关系可以更好地协调设计和制造,从而提高产量。

Sanjeev Rana 说:“就芯片性能而言,三星和台积电并驾齐驱。出于性能和功率效率的原因,大多数智能手机、高性能计算、高端服务器应用都需要先进的工艺制造,这正是台积电和三星之间竞争的体现。”

三星今年在南部城市华城启动了第一家基于 EUV 的制造专用工厂,而平泽市的第二家工厂预计将于 2021 年下半年投入量产,其代工业务的增长率预计将显着提高。

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客户量激增,未来几年 5nm 产线将订单不断

三星之所以能在芯片制造领域飞速发展,部分原因是由于即使台积电有足够的实力也无法迅速扩大产能以满足所有客户的需求。对客户来说,还是希望能有多个代工厂为其服务。

据悉,三星去年的半导体客户增加了 30%。三星高管透露,他们已从主要客户手中获得了足够的订单,可以在未来几年保持其目前最先进的 5nm 工艺产线持续高效运行。

最近几个月,英伟达和 IBM 公司都向三星发出了一些芯片制造需求,而据报道,高通公司已授予三星一份 1 万亿韩元(8.58亿美元)的合同,以建造其旗舰移动处理器。

巨头们神仙打架,不断推动全球科技进步

三星半导体业务高级副总裁 Shawn Han 在最近的一次财报电话会议上表示,预计其代工业务的增长率将大大超过市场增长率,而市场增长率可能高达个位数。K 证券的分析师 Kim Young-soo 认为,三星选择的 GAA 技术预计将在 2024 年被台积电采用于 2nm 工艺,但有可能将时间表提前到 2023 年下半年。

Kim Young-soo 说:“从技术上讲,三星可以在 2023 年台积电开始生产2 nm 制程之前扭转局面,将会有制造应用处理器芯片和边缘计算设备的溢出订单。扩大市场份额的关键是三星能够获得多少 EUV 机器。”

三星芯片代工业务负责人认为,三星在制造芯片和所使用的设备(例如Galaxy智能手机)方面具有竞争优势,它可以预见并满足客户的工程要求。

三星认为,它的另一个王牌是能够将内存和逻辑芯片封装到一个模块中,从而提高功率和空间效率。但是有些公司可能对将生产外包给直接竞争对手持谨慎态度。

无论如何,这些芯片制造业巨头们的神仙打架都在不断推动者科技的进步。在科技全球化的今天,良性的竞争是实现全球科技快速发展的重要手段。

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