今天小編分享的科技經驗：芯片代工之戰：台積電持續發力，三星卻遭遇暴擊，歡迎閱讀。
在追趕台積電的路上，三星又有新動作。
前些天，三星宣布将其第二代 3nm 制程工藝的命名改為 2nm，并已經将此消息通知了客戶和合作夥伴。去年，有報道稱該公司将更改該制程的名稱，現在，得到了三星官方的确認。三星稱，該制程将在今年年底前開始批量生產。
一位 IC 設計公司人士表示：" 我們收到了三星電子的通知，他們将第二代 3nm 更名為 2nm。我們去年與三星籤訂的第二代 3nm 制程晶圓代工合同也被改名為 2nm，我們需要在不久的将來重寫合同。"
此次更名是三星為了提升其晶圓代工品牌影響力，達到良好營銷效果采取的措施。前些年，三星曾經做過類似的事情，2020 年，在從 7nm 制程轉向 5nm 時，就曾将其第二代 7nm 工藝更名為 5nm。那之後，英特爾決定大力發展晶圓代工業，為了在先進制程命名上 " 不吃虧 "，以追趕台積電，也有過類似的更名操作，才有了現在的 Intel 7 和 Intel 4 等工藝名稱。無論是三星，還是英特爾，對制程節點進行更名，首先說明它們非常看重晶圓代工業務和市場，通過這樣的操作，可以對标台積電的制程節點，在營銷上不落下風。
近兩年，三星晶圓代工業務在先進制程上逐漸縮小了與台積電的差距，特别是在 2022 年 6 月，三星電子成為全球首家量產基于全環栅（GAA）工藝的 3nm 制程芯片公司。按照該公司的計劃，要在 2024 年量產第二代 3nm 制程芯片，并在 2025 年量產真正的 2nm 芯片。通過更名，三星将 2nm 量產時間提前了。
據悉，三星獲得了日本人工智能創業公司 Preferred Networks（PFN）的人工智能（AI）芯片訂單，将采用 2nm 制程。業界分析認為，三星之所以能拿到 PFN 的 2nm 訂單，是因為其具備存儲器和晶圓代工服務的綜合能力，可以提供高帶寬内存（HBM）生產和先進 2.5D 封裝的全套解決方案。
01 三星的良率問題待解
自從進入 5nm 制程時代以來，良率一直是三星晶圓代工業務所面對的最大問題，特别是在 3nm 制程節點上，三星率先引入了全新的 GAA 架構晶體管，與以往使用的 FinFET 晶體管有較大區别，也使良率問題進一步放大。
據 Notebookcheck 報道，目前，三星的 3nm 工藝良率在 50% 附近徘徊，依然有一些問題需要解決。三星 2023 年曾表示，其 3nm 工藝量產後的良率已達到 60% 以上，不過，現在看來，當時過于樂觀了。
今年 2 月，據韓媒報道，三星新版 3nm 工藝存在重大問題，試產芯片均存在缺陷，良率為 0%。報道指出，采用 3nm 工藝的 Exynos 2500 芯片因缺陷未能通過質量測試，導致後續 Galaxy Watch 7 的芯片組也無法量產。報道指出，由于 Exynos 2500 芯片試產失敗，三星推遲了大規模生產，目前，尚不清楚是否能夠及時解決良率問題。
為了追趕台積電，三星的 3nm 制程工藝采取了比較激進的策略，主要體現在 GAA 晶體管架構上，台積電的 3nm 依然采用 FinFET。2nm 才會轉向 GAA 晶體管，激進的結果就是要在良率方面付出一些代價。不過，雖然三星的 3nm 制程良率問題很大，但在 4nm 工藝方面的表現好多了，良率已提升至 75%。
總體來看，要想趕上台積電，三星必須徹底解決良率問題。
02 台積電好事不斷
相對于三星晶圓代工業務的艱難，近期，台積電顯得順風順水。
據韓媒 BusinessKorea 報道，全球市值追蹤網站 CompaniesMarketCap 統計顯示，截至今年 1 月 28 日，台積電市值為 6081.5 億美元，遠高于三星的 3644.3 億美元，兩者差距擴大至 2437 億美元。相比之下，2022 年底，台積電市值僅 3863 億美元，僅比三星高出 933 億美元。
台積電市值自 2021 年底超過三星以後，幾乎年年領先。2020 年底，三星市值還有 5008 億美元，比台積電的 4881 億美元高出 127 億美元，但 2021、2022、2023 年，台積電的市值分别高出三星 1338 億、933 億、1378 億美元。
進入 2024 年以來，三星市值下降 9.24%，台積電市值上升 12.75%。
台積電 2023 年财報顯示，其全年營收 692.98 億美元，年減 4.5%，但優于預期。
專門研究半導體公司的金融分析師 Dan Nystedt 表示，按照 2023 年營收進行衡量，台積電首次成為全球最大的半導體制造商。該公司 2023 年 693 億美元的營收表現，超過了英特爾的 542.3 億美元和三星的 509.9 億美元。
展望 2024 年，台積電總裁魏哲家表示，随着半導體庫存恢復到健康水位，今年整體半導體產值（不含存儲器）有望年增 10%，預計晶圓制造產業年增約 20%，預估台積電在 AI、高性能計算（HPC）需求帶動下，全年營收有機會增長 21%~25 %。
從魏哲家的判斷可以看出，台積電将今年的營收重點聚焦在了 AI 和 HPC 上，而此前在半導體周期下拯救多家半導體巨頭業績于水火的汽車芯片代工業務則并沒有被提及。從營收結構上看，物聯網和汽車業務占台積電總營收的比重也在下滑。2023 年第四季度，汽車業務占該公司總營收的 5%，環比持平，同比下降了 1 個百分點，物聯網業務占總營收的比重為 5%，環比下降 4 個百分點，同比下降 3 個百分點。
大客戶訂單湧入
目前，台積電手握眾多 AI 芯片大單，包括英偉達、AMD 和英特爾，還有眾多 AI 芯片創業公司也在台積電投片，且采用最先進的 4nm、3nm 制程。業界認為，英偉達将在 3 月 17 日舉行的 GTC 大會推出最新一代 Blackwell 架構 B100 GPU，将采用台積電 3nm 制程。
Dan Nystedt 估計，2023 年，蘋果公司占台積電收入的 25%，向台積電支付了 175.2 億美元。與此同時，英偉達向台積電支付了 77.3 億美元，占其 2023 年收入的 11%。
"2023 年，台積電的前 10 名客戶占其收入的 91%，高于 2022 年的 82%"，Nysted 在 X 帖子中寫道：" 這些公司包括聯發科、AMD、高通、博通、索尼和 Marvell。"
多年來，蘋果一直是台積電的頭号客戶，而且會在未來多年内一直是台積電的第一大客戶。随着市場對 AI 處理器需求的增加，英偉達在台積電收入中的份額可能會在 2024 年增加，該公司已經預訂了 3nm 制程和 CoWoS 封裝產能。今年，AMD 在台積電收入中的份額有希望達到 10%，該公司面向數據中心的 EPYC 處理器銷量正在增加，其用于 AI 和 HPC 的 Instinct MI300 系列 GPU 的市場需求量也很大。
今年，英偉達新品 H200、AMD 的 MI300 将對台積電的 3nm 制程提供大量訂單。英特爾下一代低功耗架構 Lunar Lake MX（LNL）CPU 将使用台積電的 N3B 制程，近期，台積電開始加快進度，Arrow Lake H/HX 的 CPU 也将采用 3nm 制程，有望進一步提升台積電產能利用率。
由于先進制程需求持續增長，台積電計劃到 2024 年底将 3nm 產能利用率提升至 80%。
在大量客戶訂單湧入的情況下，今年第一季度，台積電 8 英寸晶圓產能利用率穩步回升，12 英寸產能利用率更是超過了 80%。在代工報價超過 1 萬美元的 5nm、4nm 制程方面，2023 年第四季度占台積電營收比重已升至 35%，全年為 33%，2023 年底產能利用率接近 90%，目前接近滿載。代工價近 2 萬美元的 3nm（N3B、N3E）產能利用率更是由 2023 年底的 75% 升至 95%，首季月產能已提前達到 10 萬片。
台積電計劃于 2025 年推出 2nm 制程，将采用納米片工藝。該公司已經啟動了 2nm 試產的前置作業，預計導入最先進 AI 系統來加速試產效率，目标是今年試產近千片，試產順利後，将導入後續建設完成的竹科寶山 Fab 20 廠。
熊本廠迎大單
台積電在日本新建的熊本廠，也迎來了大單，近期，全球 CIS 影像傳感器龍頭索尼大舉在台積電熊本新廠下單。
2023 年第四季度，CIS 市場開始回暖，加上 AI 市場需求強烈，各式終端應用都開始采用專為 AI 開發的鏡頭，CIS 組件有望出現新一波鏡頭換新潮。
索尼看好未來車用和消費類電子商機，将大量采用台積電 22nm 制程生產 CIS 和影像信号處理器（ISP）芯片。
目前，台積電熊本廠正在進行裝機作業，預計今年第四季度投片量產，以 40nm、28nm、22nm 制程為主，為車用、工業等客戶提供晶圓代工產能。
加大研發投入，甩開競争對手
在 3nm 制程技術順利實現量產，以及 2nm 制程技術即将進入量產的關鍵時刻，2023 年 12 月，台積電對研發團隊發放了 12 月特别貢獻獎金，以表彰他們為技術研發所做的努力。台積電證實了這一舉措，表示此舉旨在激勵和留住人才。
台積電一直高度重視研發投入。據報道，2022 年，該公司的研發費用高達 54.7 億美元，主要用于擴大技術領先優勢。2023 年 6 月，台積電發布了可持續發展報告，公布了員工的平均薪酬統計數據，并表示大部分員工都參與了股權激勵計劃，以八五折的價格購買并持有公司股票。
台積電發放分紅獎金也不手軟，2021 年員工業績獎金與分紅總計約 712 億元新台币，以 5.7 萬人計算，平均每人約 125 萬元。近兩年的分紅更是創歷史新高與次高，2022 年，員工業績獎金與分紅總計約 1214 億元，以 6.5 萬人計算，平均每人可以分到 186 萬元，分紅金額較前一年度大增約七成，創台積電歷史新高，平均員工獎金年增率達 49.5%。2023 年，這樣的激勵措施依然在延續。
在持續、大量的研發投入下，台積電先進制程一直處于業界龍頭位置。目前，5nm 制程已進入量產第三年，為台積電貢獻了 26% 的營收。此外，4nm 制程技術自 2022 年開始量產，并推出了 N4P 和 N4X 等更新版本。3nm 制程 2022 年開始量產，更新版本 N3E 于 2023 下半年量產。
在更先進的 2nm 制程技術方面，台積電已向主要客戶，如蘋果和英偉達展示了原型制程測試結果。2nm 制程将于 2025 年開始量產，預計蘋果将成為主要客戶。另外，專為更高功率負載設計的高性能計算制程技術将在之後推出。
台積電總裁魏哲家曾表示，公司不會低估競争對手，但自家 N3P 制程的 PPA 在成本和技術成熟度上優于競争對手的 18A 制程。未來的 2nm 制程将是業界最先進的技術。
今年 2 月底，魏哲家表示，台積電不與客戶競争、赢得客戶信任，或許對手會追上制程與技術，但台積電純晶圓代工模式獲得客戶信任，是決勝關鍵，韓國和美國的競争對手都有技術和產品想跟台積電競争，但都敗下陣來。關于競争對手，用魏哲家的原話就是，想與台積電競争，" 門都沒有 "。
魏哲家暗示的對手，就是三星和英特爾。
03 結語
在晶圓代工市場，三星的不斷追趕，确實取得了一定效果，特别是在 3nm 制程方面，台積電相對于三星的優勢，相比于前些年的 7nm 和 5nm，已經減少了，但是，差距依然存在，而且，三星在将 3nm 工藝繼續向前推進的過程中，遇到了諸多問題，如良率和營銷等，眼下，三星正在着手解決這些問題，但難度不小。
反觀台積電，在全球電子半導體業整體不景氣的 2023 年，該公司的技術演進和營收表現依然穩健，而且穩健的令對手有些絕望。今後幾年，三星和英特爾晶圓代工業務的日子不好過。
對于三星來說，挑戰更多，該公司既要追趕台積電，還要預防半路殺出的英特爾。而且，不止在晶圓代工業務方面，三星在其它原本賴以成名的業務領網域也響起了警報，如顯示面板。
近期，供應鏈顧問公司 DSCC 發布了一份報告，2023 年第四季度，京東方超過三星，出貨量位居可折疊顯示面板市場第一。自 2019 年第三季度進入可折疊市場以來，三星的出貨量一直處于領先地位，采購量也處于第一的位置，然而，這些都在 2023 年第四季度被終結了。
報告顯示，2023 年第四季度，京東方占據了可折疊面板市場 42% 的份額，位居第一，三星則從第三季度的 76% 斷崖式下滑至第四季度的 36%。據 DSCC 分析，三星第四季度可折疊面板出貨量環比下降了 70%，該機構表示，京東方市場份額的激增，很大程度上歸功于華為可折疊手
