三倍差距，三星为何越不过台积电这座大山

2020-07-25 11:51

半导体新工艺的研发和工程花费都是天文数字，台积电和三星每年在研发和设备上的投资都超过100亿美元。三星于新工艺上的性能比不过台积电，只能依靠低廉的价格争取为数不多的客户，而这无法有效分摊新工艺的巨额投资，多数情况下只能靠三星集团其他部门的盈利来进行输血。而台积电凭借性能优良的新工艺，成功吸引大量订单，形成的是一种良性循环。

台积电最新的5nm工艺，很大程度上是靠跟苹果和华为的业务才得以分摊成本，单凭台积电本身，要想推动新工艺的进展并不容易。

当前芯片市场内，基本上是赢家通吃，台积电坐拥大部分的客户资源，而没有足够的客户，三星的新工艺就是无源之水，若不是三星集团近乎不计成本的支持，三星电子的新工艺部门未必能支撑这么久。

再来就是制程工艺方面。2017年，英特尔、台积电、三星先后推出10nm制程工艺，之后在18年，台积电率先迈进7nm的大门，三星19年紧随其后，自此将英特尔甩在身后。而今年，台积电和三星5nm制程又前后脚进入量产阶段。但无论是新工艺开发还是量产，三星似乎总是棋差一招，唯一一次赶超台积电就是在2015年的时候，它直接跳过16nm，比台积电提前半年推出了14nm制程工艺，虽然后来在A9芯片上翻了船。

不过从总体看来，三星在制程方面似乎并不输台积电。然而，晶圆代工里先进的制程工艺并不代表一切，三星的产能及良率和台积电都有不小的差距。

在产能方面，台积电具有动态调配生产线能力，可以将产能利用率提高到110～120％。在良率方面，台积电新制程能够接单的门坎一般不低于 75％。成熟的工艺线，良率则可以达到95～98％。简单得讲，台积电的竞争力不只来自核心工艺，它的整套内部管理制度才是保证产能与良率的关键。

而三星方面，由于自家业务原因，能开放给别人的产能原本就比不上纯做晶圆代工的台积电；至于良率方面，目前对三星良率的估测众说纷纭，没有一个确切的数值，但是仔细想来，如果三星的良率足够高，那么在其7nm EUV工艺号称可全面量产后，不该只有高通因为与三星有合作条件协议，才向三星下单，台积电也不会几乎通吃所有7nm以下工艺订单。

在刚结束的台积电Q2财报会议上，台积电明确表示将启用4nm制程工艺作为5nm制程的延伸，同时也在推进3nm工艺，预计将在明年进入风险试产，且2nm工艺的前期研发也已启动。

另外一边，前不久有消息称，三星已经就自己的芯片工艺路线图作出调整，将跳过4nm节点投资，直接开始3nm制程工艺的研发。

3nm制程上谁能略胜一筹，估计要等到2022年才能初露端倪。当前万众瞩目的，是5nm。在双方都宣布能够量产的前提下，原本就是看谁先能拿出产品，能拿出多少产品，当前台积电为苹果生产的5nm A14芯片进度良好。而三星方面，因为疫情影响，三星比原定时间晚了几个月拿到ASML的EUV光刻机，今年的产能将远不如预期，5nm量产才刚刚步入初级阶段，高通的芯片发布说不定也会因此受到影响。这么看来，在5nm这一战上，又是台积电大获全胜。三星想要“篡位”，依旧是“路漫漫其修远兮”。

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