《DJ在線》三星放話超車台積3奈米 成功機會渺茫?

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MoneyDJ新聞 2020-11-27 11:02:40 記者 王怡茹 報導

台積電(2330)南科3奈米新廠於本周二(11/24)舉行上樑典禮,締造另一個先進製程里程碑;說巧不巧,就在上周傳出三星將砸重金推動次世代晶片事業,並力拼與台積電在同一年(2022年)實現3奈米量產。在不到兩周的時間,兩強相繼揭露新一世代製程的最新進度,頗令人玩味。

儘管,目前台積電在各方面都位於制高點,但面對敵手的野心,以公司追求技術領先、穩健成長的性格來看,想必不會輕忽大意。究竟,市場是如何看待這場戰局?未來又有什麼觀察重點呢?


台積28奈米締造黃金年代 搶蘋大戰勝出


回顧過去台積電與三星在晶圓代工市場的競爭與糾葛,其實可以看到一些脈絡。過去三星每每感受到壓力之時,都會想要抄捷徑、搶快致勝,但以最後接單的成果來看,幾乎都以失敗告終,其中,最經典的莫過於2014~2015年的「搶蘋大戰」。

蘋果採取雙供應鏈,台積電在2011年量產28奈米製程,也創造史上稱霸最久的一個製程世代,之後循序漸進推進到20奈米、16奈米,也靠著20奈米搶下iPhone A8處理器訂單;當時,感受到壓力的三星為了搶回A9訂單,則選擇跳過20奈米、直奔14奈米,以此對戰台積電的16奈米。

當時,蘋果採取雙供應鏈策略,之後市場卻傳出三星代工的晶片效能不如台積的消息,而台積則靠著良率及功耗的控制優勢,爾後獲得A9處理器的追加訂單;在此之後,台積成為蘋果多款產品的獨家供應商,反觀三星卻再也啃不到蘋果,在市佔率上更是節節敗退,只能頻頻放話要彎道超車。

而近次的7奈米之爭也幾乎是如出一轍,三星選擇在7奈米製程直接導入EUV(極紫外光),而台積則是先推7奈米FINFET,再推7奈米EUV(N7+)。以結果論來看,台積7奈米家族目前占營收比重已達到3成以上,反觀三星7奈米卻是良率欠佳的消息頻傳,甚至傳出NVIDIA旗下GPU新品計畫拋棄三星8奈米、回頭擁抱台積7奈米。

再看到台積電5奈米製程,則複製了7奈米的成功經驗。據供應鏈透露,目前5奈米月產能約8~9萬片,2021年上半年將拉升到約10.5萬片/月,全年營收占比將達到20%;集邦拓墣科技則預估,三星與台積在5奈米世代仍有約2成產能的差距(見下圖)。



台韓3奈米戰術大不同 優勢怎看?


台積在先進製程市場持續慘電對手,那下一戰,又會是怎樣的戰況呢?據公開資訊來看,台積電3奈米確定選擇沿用FINFET(鰭式場效應電晶體)架構,而三星將改採GAA(環繞式閘極結構),兩強戰術大不同,更增添了可看度。

業界人士分析,台積電過去之所以能扳倒三星、吞下蘋果大單,關鍵在於「求穩不求快」。他說明,台積以28奈米打好地基,而16奈米則是在20奈米製程基礎(即線寬不改)上導入FINFET架構,在既有基礎上求突破,以減少製程上的變動,更可有效掌控研發與各項生產變數。

而這樣的策略同樣能延伸到3奈米。事實上,自2012年英特爾(Intel)率先在22奈米採用FINFET技術後,全球主要晶圓廠就以此互相較勁,一路延續到5奈米。對台積而言,這些年所建構出的生態系統已相當成熟,由於3奈米可沿用部分驗證過的IP,對IC設計客戶來說也更省事,在架構不變、效能提升的狀況下,相對具備成本效益。

而三星計畫採用的GAA架構,據稱可更精準地控制通道電流、縮小晶片面積、降低耗電量。業內人士表示,GAA並不是近期才出現新的技術,且Performance更好是眾所皆知,只是過去都停留在實驗室階段,量產的難度相當高。

他說,由於4D的GAA製程較3D的FINFET更為複雜,必須克服更多的殘質(residue)、地心引力等挑戰,需仰賴業者的生產經驗與工藝精密度。而三星有良率不佳的黑歷史,加上原本公司早前就曾發豪語要在2020年量產GAA,目前已比原先規劃的晚了兩年,未來是否可順利克服難關,仍有待觀察。

據了解,台積雖不在3奈米導入GAA,但據供應鏈透露,台積早就投入GAA的研發,且已拍板2奈米將採用GAA技術為基礎的MBCFET架構。分析師則認為,對晶圓代工業者來說,比的不會是技術有多新、有多快,而是對製程與技術的掌握度,才能保有優異良率並達成量產目標,與客戶互利雙贏。

台積今年業績估超標 明年續看成長


回到需求面來看,台積電向來是按照客戶需求擴產,台積電董事長劉德音日前公開露面時指出,當3奈米進入量產時(預計2022年下半年),屆時產能預估將超過每年60萬片12吋晶圓。據供應鏈消息,2023年3奈米月產能將增至10.5萬片,一如往常,將由最大客戶蘋果搶下頭香,而AMD(超微)、高通也將隨後跟上;至於Intel也有合作方案在進行中。

分析師指出,三星就算能如期推出3奈米GAA製程,先撇開良率疑慮不說,由於公司除代工外,也有生產自家產品,想要搶回蘋果大單的機會相當渺茫,重要客戶可能只有自己、NVIDIA與高通。而台積一向秉持「everybody`s foundry(大家的代工廠)」,不與客戶競爭,相對具有優勢。

以5G手機為例,儘管美國總統大選落幕後,外界預期拜登團隊或將放寬對中國制裁力道,不過,華為5G手機能不能重返市場還是未知數,因此在高端手機戰場裡,幾乎只剩三星、蘋果兩強捉對廝殺,蘋果更不可能把重要武器交給敵手生產。

整體來看,法人認為,從技術、良率、營運管理能力與客戶關係等多層面來看,三星還看不到台積電的車尾燈,這次彎道超車大計恐難成。在業績展望方面,客戶對台積先進製程的需求續強,加上中芯轉單效益顯現,帶動28奈米製程也呈現罕見滿載,預期全線產能大開熱況有望延續到至少2021年上半年,2020年營收成長30%超標已無懸念,2021年則有望維持雙位數成長。 資料來源-MoneyDJ理財網