3nm！三星2年后赶超台积电，<20nm产能台湾仅为韩国一半
11月18日消息，三星电子正向下一代芯片业务投入1160亿美元，其中包括晶圆代工，三星正在加速与iPhone芯片制造商台积电展开竞争，或将在2022年大规模生产3nm芯片，希望在两年后缩小与其差距，甚至生产业内最先进的半导体。
毕竟，在时间节点的选择上，三星与台积电此前预计在2022年下半年3nm芯片量产的目标是一致的。鉴于台积电在7nm与5nm顺利量产至逐步放量都领先三星约两年，这将是两强近年先进制程竞逐赛中，最接近的一次。
技术上来看，三星希望通过采用“GAAFET”技术，可以做得更好甚至弯道超车。因为，这种技术改变了“游戏规则”，它可以更精确地控制跨通道的电流、缩小芯片面积并降低功耗。而台积电还是延续以往更为稳妥的路线，选择成熟的FinFET架构用于其3nm制程。
另外，有分析师认为，三星选择的GAA技术有望在2024年被台积电用于2nm制程工艺，甚至提前到2023年下半年。换言之，如果一切顺利的话，三星最早能够在台积电2023年开始2nm生产之前，实现“赶超”。 显然，三星希望在芯片制造和5G网络等先进领域重新实现领导地位，以推动其下一阶段的增长。
编者认为，台积电近年特别是今年，即便在限售令之下，各种供不应求与爆单，一家独大的台积电，赚得盘满钵满，三星也都看在眼里。最核心的是，不同于一般台系的终端代工体系，台积电作为台湾利润率最高的科技公司，代表着台湾地区科技含金量的最后一块阵地，三星近年来频频遇挫，特别是在华的投资，都需要在不断升级产业的水平，谋求更大的市场。
去年，台积电控制了超过一半的芯片制造市场，而三星则不到20%。因此，三星做梦都想赶上台积电，甚至寻求通过首次采新技术来弯道超车。不过，如果三星在初始阶段不能快速提高高级节点的产量，也会面临亏损的境地。
尽管三星已经在存储和显示器领域做到全球顶尖，但代工及逻辑芯片行业还面临着巨大的竞争压力。而三星半导体今年的投资主要也是为了支持其主导地位的内存业务，与发展高级逻辑芯片也并非直接相关。制造处理器比内存复杂得多，其生产产量也更难控制，客户或许还需要定制方案，这给快速复制带来许多阻碍。
根据 IC Insights昨日（17日）刚刚发布的《2020-2024年全球晶圆产能》报告，未来几年后，10nm以下工艺的IC产能预计步入快速增长阶段。到2020年底，该工艺产能预计将占总产能的10%，2022年将首次超过20%，而在2024年达到全球产能的30%。
显然，工艺制程不断缩小的动机是巨大的，但随着芯片的制程越来越先进，IC设计制造精度的提高，也会让边际收益递减，不断扩展的成本优势已不再像过去，让不少业内人士怀疑功效的提升是否跟得上成本的增加。
最基本的，先进制程相关的设备成本已经飙升至许多IC供应商无法承受的地步。因此，目前只有台积电、三星和英特尔寥寥几家厂商有10nm以下工艺技术的晶圆厂。
正因如此，英特尔今年重磅宣布，将考虑外包生产其最重要的芯片，这无疑也佐证了，随着技术的不断演进，芯片代工行业头部效应和专一性更为凸显。鉴于业务复杂程度的纵深发展，以往那种“打酱油”的玩法已经跟不上时代的潮流了。
此外，IC insights还提供了一些关键性数据：
在20nm以下的工艺当中，韩国拥有66%的产能，这得益于三星和SK海力士的厂商对高密度DRAM，闪存和三星应用处理器的相对垄断。从国家层面来看，韩国的领先优势是非常明显的。
而得益于台积电的先进工艺一家独大，中国台湾20nm以下工艺的产能也超过35%。除此之外，28nm、45/40nm和65nm世代也为台积电和联电等代工厂创造了大量业务。
中国大陆大多数20nm以下的产能则由包括三星、英特尔和台积电等其他国家的厂商控制，长江存储和中芯国际是仅有的提供20nm以下制程技术的中国大陆公司。
编者认为，目前来看，虽然三星获得了一定的市场订单，但台积电的客户群体庞大，很多都是长期合作过来的，设计和制造已经磨合得很好了，成本上的控制也能去到一个相对稳定水平。
不过，此消彼长，行业也会带来一些新的机会，而即使台积电目前是一家独大，但也无法迅速扩大产能，包括满足所有需求。全球化的时代，客户也希望不受牵制，培养“备胎”而使用多个代工厂，这对于其他厂商来说，也是一次逆袭的机会。
从历史上来看，三星与英特尔的企业文化不尽相同，在某些领域还是相对坚持的，并没有放弃芯片制造，今年在韩国南部城市开始其第一家基于EUV的专用工厂生产，而第二家工厂在平泽，计划于2021年下半年量产，届时，其代工业务的增长率也将会去到一个新的水平。
总的来说，三星近期动作频频，上周刚刚发布完自家5nm制程的5G芯片，本周又积极宣传3nm技术蓝图，发布消息密集，宣示性意味也浓厚。尽管三星在制造芯片和终端设备领域都有建树，能够设身处地预见和满足其客户的工程技术要求，例如打包到单个模块中的能力。但对客户来说，无疑等于直接将生产外包给竞争对手，这是许多厂商忌讳的事情，最起码，台积电没有与客户进行直接竞争。