三星|台积电5nm技高一筹 三星不服:疯狂投入想要逆袭

近些年 , 在晶圆代工(Foundry)市场 , 三星一直没有放缓追赶行业龙头台积电的脚步 , 然而 , 在市占率方面 , 三星仍然没有缩小与台积电的差距 , 后者依然在小幅、稳步提升着 。
目前 , 台积电约占全球晶圆代工市场56%的份额 , 三星则为17%左右 , 三星已经在这一市占率数字附近徘徊多年 , 一直难有明显提升 。
在这种情况下 , 台积电在投资规模、市场影响力、技术先进性、良率等方面依然没有放松 , 仍在全情投入 。不过 , 三星也没有丧失信心 , 特别是借近两年全球芯片短缺的东风 , 三星又祭出了一系列措施 , 以求在未来几年有较大发展 。
三星再发力
近期 , 三星最大的一个动作就是高层大调整 。这是在三星实控人李在镕出狱后做出的 , 目标是重振三星集团 , 发起高层人事部门大换血 , 破格调整高管 , 前所未有 。
其中 , 三星全面撤换半导体、手机、消费电子三大事业主管 , 并将手机及消费电子事业合并 , 此举透露出三星集团经营重心已转向半导体 , 让投资人信心大增 。
特别值得注意的是 , 有8名四十多岁的副社长晋升者 , 从该公司主力事业半导体事业(DS)部来看 , 存储事业部商品企划组副社长Young-su Son(47岁)、Foundry事业部销售团队副社长Seung-cheol Shin(48岁)、美洲总管副社长Chan-ik Park(49岁)等晋升 。
半导体是三星的重中之重 , 其中 , 存储是其传统优势业务板块 , 而Foundry是追赶龙头的中坚力量 , 也是未来发力的重点 , 高层年轻化可以提升干劲儿和活力 。
在制程工艺方面 , 已经量产的最先进节点是5nm , 这方面 , 三星明显落后于台积电 , 特别是在成熟度和良率方面 , 去年 , 采用三星5nm制程的高通Snapdragon 888就出现过热问题 , 也输给台积电5nm制程的苹果A14、M1芯片效能表现 , 今年苹果A15 芯片效能更远胜S888 。
在4nm方面 , 三星宣布4LPP将在2022年满足该公司客户的要求 。由于4LPP依赖于熟悉的FinFET , 三星的客户使用此节点将容易得多 。
此前 , 三星将其4LPE视为其7LPP工艺的演进工艺 , 也许这是因为4nm比5nm具有非常明显的PPAc(功率 , 性能 , 面积 , 成本)优势 , 或者因为存在实质性的内部变化(例如 , 新材料 , 极紫外光刻的使用率显著提高等) 。
据悉 , 三星在2021年同时提高了其4LPE和5LPP技术的产量 , 这使其能够为不同的芯片设计提供不同的PPAc优势 。
3nm方面 , 三星计划在2022上半年推出3nm , 虽然相较于台积电3nm制程同年下半年才会推出 , 但台积电7月法说指出 , 主要是配合客户时程 。目前 , 三星晶圆代工主要客户包括高通、IBM、显卡大厂NVIDIA , 以及自家的处理器芯片 。
李在镕8月假释出狱后 , 立即宣布未来3年投入240兆韩元(约2050亿美元)  , 巩固该公司在后疫情时代科技产业的优势地位 , 称该公司的3nm制程采用环绕闸极技术(Gate-All-AroundGAA)不会输给竞争对手、也就是台积电 。
三星3nm制程研发规划分为2个阶段 , 第一代的GAA GAE(GAA-Early)与第二代3nm GAP(GAA-Plus) , 2019年称3nmGAE制程2020年底前展开风险试产 , 2021年开始量产 , 但目前未见踪影 , 外界认为将延迟到2023年才会量产 。
三星就算宣称3nm正式流片 , 预计2022年上半年量产 , 但跟先前IBM宣称推出全球首款2nm GAA技术 , 虽然证实技术的可行性 , 重点仍在于制程的良率问题 , 能否脱离实验室大规模量产 。
三星也强调 , 与5nm制程相比 , 其首颗3nm制程GAA技术芯片面积将缩小35% , 性能提高 30% 或功耗降低 50% 。三星也表示3nm制程良率正在逼近4nm制程 , 预计2022 年推出第一代 3 nm 3GAE 技术 ,  , 2023 年推出新一代3 nm 3GAP技术 。
在制程工艺方面 , 三星一直与IBM保持着密切的合作 。近期 , 这两家公司宣布推出了一种创新技术 , 名为VTFET , 它的凸出特点是允许晶体管在垂直方向上堆叠 。不仅有助于缩Chiplet的尺寸 , 还能够使之变得更加强大和高效 。


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