IC先進位程之戰，台積電三星如何角逐?

近日，台積電、三星掀起集成電路先進位程的新一輪搏殺，交錯公布在7nm EUV、6nm、5nm的最新進展。

隨著製程跨過7nm大關，台積電、三星成為繼續推動先進位程前進的僅有的兩個玩家。

在7nm EUV與5nm兩個競爭焦點，台積電與三星如何角逐?代工市場的競爭格局將發生怎樣的變化呢?

三星積極進取，台積電緊守陣地

4月16日，三星宣布完成5nm FinFET研發，較其7nm晶片特定面積電晶體數量增加了25%，速度提高10%，耗能降低20%，首款6nm晶片也完成了設計定案，預計2019年下半年進入量產。

當晚，台積電跟進宣布6nm技術即將面世，預計2020年第一季度試產。

本月初，台積電已經公布5nm進入試產階段的消息。

相比7nm工藝，基於ARM Cortex A72核心的全新5nm晶片能夠提供1.8倍的邏輯密度，性能提升達15%。

在7nm節點，三星被台積電全面壓制。

2018年4月，台積電採用DUV技術，率先實現7nm量產，蘋果A12、華為麒麟980、高通驍龍855等幾乎所有在2018年面世的7nm處理器皆採用台積電製程。

而三星希望率先在7nm節點導用EUV技術，實現對台積電的領先，研發進展相對緩慢，在2018年沒有商用產品問世。

自家處理器Exynos 9820也採用8nm LPP工藝打造，在製程上被蘋果、華為拉開差距。

但三星也並非沒有還手之力。

採用EUV技術的7nm產品預計今年4月開始出貨，Exynos 9825有望成為首款搭載7nm EUV的處理器。

此外，三星7nm EUV斬獲了IBM訂單，雙方將合作開發下一代高性能計算處理器。

本次高調宣布7nm EUV、6nm、5nm進展，顯示出三星在代工市場的進取心。

據TrendForce公布的數據顯示，今年一季度三星在晶片代工市場的份額將達到19.1%，較去年的14.9%提升近三成，而台積電的市場份額則出現了下滑，從去年的50.8%下降到48.1%。

在三星宣布5/6nm進展後，素來低調的台積電選擇第一時間回應，也表現出台積電捍衛市場份額的決心。

7nm EUV與5nm是競爭焦點，雙方的機遇和挑戰

三星和台積電有兩個競爭焦點，一是誰先大規模量產7nm EUV，二是誰能率先量產5nm。

半導體行業專家莫大康向《中國電子報》記者指出，台積電與三星各有所長，綜合EUV在生產過程的應用程度、配套技術、企業模式等因素，台積電與三星差不多，台積電在宣傳及客戶忠誠度方面更有優勢。

三星電子副董事長金基南曾在股東大會上表示，相信三星將能夠先於競爭對手大規模生產7nm EUV產品。

儘管在2018年年底就傳出7nm EUV量產消息，三星至今沒有明確的商用產品，原因在於EUV的實用化過程困難重重。

莫大康向記者指出，EUV的困難體現在整個製程，包括光刻膠、Pellicle、缺陷檢查、光源功率以及設備的穩定運行等各個環節。

他估計，EUV在半導體行業擴行至少需要1-2年。

「TSMC的EUV已經從4層擴大到10多層, 在3D封裝、管理，包括模式,中立(只代工不像三星是IDM)等均有優勢;而三星試圖『全EUV』,然而(實踐起來)可能有困難。

」莫大康說。

賽迪研究院集成電路研究所副所長朱邵歆也向《中國電子報》記者指出，晶圓代工是否使用EUV，更多是代工企業和設計企業共同研發和決定，會綜合成本和效率等因素。

這意味著，即便三星的「全EUV」能夠落地，除非具備優秀的性價比，才會被設計廠商採納。

在5nm節點，台積電進度更快。

TrendForce拓墣產業研究院分析師陳彥尹向《中國電子報》記者表示，雖然三星有自家手機處理器需求為基礎，但台積電已經與眾多客戶有著長年積累的合作關係。

4月3日，台積電官方宣告5nm進入風險性試產，而三星在差不多的時間僅僅完成技術開發，台積電更勝一籌。

但是，在5nm節點，研發費用將激增到5億美元，除了通信基帶、高性能伺服器、人工智慧、手機領域的少數玩家，大多數晶片設計廠商無力跟進，需要市場培育期。

未來，雙方的製程之戰將更加艱巨。

三星已經驗證了3nm工藝性能，台積電的3nm工廠也正式通過環評。

莫大康指出，在5nm到3nm的研發中,電晶體架構將發生改變，環柵、納米線以及導線金屬材料(由鈷代替銅)隨之變化,可謂周期長、代價高，雙方都將面臨挑戰。

除了「數字遊戲」，代工還能怎麼玩?

台積電、三星的「數字遊戲」，除了帶動手機晶片、高性能計算繼續向前邁進，也影響著代工市場的競爭格局。

陳彥尹向《中國電子報》記者指出，代工廠商的分工越來越明顯。

首先，台積電、三星成為先進位程工藝的重點供應商，先進位程在兩者代工事業的比重逐漸增強，2019年台積電的7nm營收貢獻有望挑戰30%(2018年僅占9%)。

其次，英特爾雖沒有明確公布在晶圓代工事業的進展，但有不少跡象指出，英特爾短期內會以伺服器、NB IOT等自身需求為主，不會與台積電、三星正面較量。

其他代工從業者則會更加注重10nm以上的市場。

那麼，台積電、三星、英特爾以外的代工廠商該如何進行差異化競爭呢?

首先是持續優化成熟製程的性價比。

陳彥尹認為，晶圓代工從業者可基於更加成熟的製程，持續強化成本結構、提升產品性能，來吸引更加多元的客戶訂單。

其次是提升特色工藝的豐富程度。

賽迪研究院集成電路所研究成果顯示，隨著5G商用步伐加快，新能源汽車、物聯網等新興領域快速發展，對模擬、射頻、電源管理、傳感器等特色代工需求不斷增長，代工企業可緊跟新興技術市場，加大對特色工藝的研發力度。

另外，代工從業者應增強對設計環節的理解程度，深化與設計廠商的合作模式。

朱邵歆向《中國電子報》記者表示，設計企業和代工企業之間的綁定關係會更加牢固，雙方合作研發合作開拓市場，可以形成虛擬的IDM模式，甚至過渡到共享IDM模式。