針尖對麥芒 | 台積電7nm迎來巔峰!三星奮力追趕
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在全球7納米競爭中,台積電接連拿到蘋果、華為海思、高通、AMD、比特大陸等大單,隨著蘋果、華為新機的發布,台積電的營收也隨之邁上新高度。
然而,積極搶食台積電晶圓代工市場的三星半導體代工事業,在2019 年第2 季的全球市占率停滯不前,加上台積電過去積累的技術實力、顧客基礎等都已築成難以跨越的高牆,這使得三星企圖超越台積電的計劃幾乎難上加難。
三星、台積電的7nm恩怨情仇
由於聯電與格芯先後宣布,暫停開發7nm技術,而7nm的製程中就只剩下了台積電與三星兩大超級玩家。
在最近這五年的時間裡,台積電瘋狂的砸了100多億美元,成為了全球第一個量產7nm技術的半導體廠。
2017年5月,台積電開始測試7nm工藝,並在2018年4月宣布7nm率先進入量產。
本來7nm工藝是需要上全新的EUV極紫外光刻技術的,不過台積電選擇了求穩路線,並沒有急於進入極紫外光刻(EUV)時代,而是選擇了第一代深紫外光刻(DUV)技術,而且效果還很不錯。
隨後,台積電獲得了大量的7nm訂單,包括蘋果A12、華為麒麟980、高通驍龍855皆採用台積電7nm工藝,而台積電CEO也在投資者大會上透露,台積電的7nm製程已經在2018年量產了超過50款的7nm晶片,而在2019年底將超過100款。
不僅如此,台積電也已經宣布採用EUV的第二代7nm工藝將於2019年6月開始批量生產。
相對於台積電來說,三星的7nm稍微來得晚一些。
由於EUV設備初期產能低,成本高,三星的7nm EUV工藝沒有預想的順利,這兩年也就落後於台積電,同時也丟失了蘋果和高通這樣大客戶的訂單。
三星在2018年4月才宣布完成7nm新工藝的研發,10月進入量產階段。
儘管基於EUV光刻技術的7LPP工藝對比現有的10nmFinFET工藝,可以提高20%性能、降低50%功耗、提升40%面積能效。
三星在2018年10月份才宣布7nm EUV工藝量產,已經完成了整套7nm EUV工藝的技術流程開發以及產線部署,進入了可量產階段。
三星表示7nm LPP工藝可以減少20%的光學掩模流程,整個製造過程更加簡單了,節省了時間和金錢,又可以實現40%面積能效提升、性能增加20%、功耗降低50%目標。
不過據媒體報導,三星那次宣布的7nm EUV量產名不副實,因為當時的生產線只有韓國華城S3 Line,那裡部署了ASML的NXE3400 EUV光刻機,不過該產線之前是生產10nm工藝,這次屬於技術改造。
三星真正量產7nm EUV工藝還需要新的生產線,在韓國華城建設全新的生產線就是專為7nm EUV量產準備的,計劃在2019年底全面完工,7nm EUV大規模量產在2020年底前實現。
可見,三星7nm量產的時間比台積電第二代7nm產線還要晚近一年的時間。
7nm領先三星,台積電仍是大廠首選
晶圓代工龍頭廠台積電大客戶、全球繪圖晶片龍頭廠英偉達(Nvidia)證實下一代7納米繪圖處理器(GPU)晶片將轉單南韓三星,引起業界矚目,並衝擊台積電昨股價下跌2.6%;不過,業界人士皆認為,台積電7納米製程領先三星,良率穩定,仍是全球大咖客戶首選。
5G、人工智慧(AI)與高效能運算(HPC)創新應用興起,帶動處理器走向高速運算、體積縮小、低功耗為發展主流,全球晶片大廠包括高通、英偉達、海思、超微等最新產品,都以最先進位程技術量產,引爆7納米製程需求大增,而在7納米製程台積電仍居領先地位。
因各家大廠在7納米製程推進速度不一,今年全球晶圓代工業務版圖恐出現重整。
英特爾已宣布放棄晶圓代工業務,專注本業,以維持處理器霸主地位;三星去年因7納米良率不順,采10納米製程加強版8納米LPP製程暫代7納米,今年下半年才開始以7納米製程量產產品。
台積電在7納米製程啟動時間點為全球最早,良率表現穩定,為各大設計公司導入的首選。
台積電7納米製程目前呈現產能滿載盛況,估計7納米與極紫外光(EUV)微影設備的7納米加強版,將占今年全年營收比重超過25%,也將是帶動下半年營運比上半年成長的主要動能。
台積電生產製造技高一籌,又不像三星與客戶競爭,高通之前10納米轉三星代工,7納米製程又回到台積電投產,英偉達應該僅是一部分訂單給三星,主要投產還是以台積電為主。
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