近兩年，全球遭遇巨大的芯片危機，各大芯片代工廠(chǎng)即便把所有產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)能拉滿(mǎn)，也難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，導致芯片價(jià)格一路飆升，狂漲數十倍。臺積電和三星作為目前全球排名前二的芯片代工廠(chǎng)，更是在這兩年中賺得盆滿(mǎn)缽滿(mǎn)，哪怕臺積電不斷提高芯片代工價(jià)格，訂單還是接到手軟。特別是下半年 3nm 工藝量產(chǎn)，更是可能給臺積電帶來(lái)巨幅的營(yíng)收增長(cháng)。

　　近日，中國臺灣《工商時(shí)報》報道稱(chēng)，臺積電 3nm 工藝完成技術(shù)研發(fā)及試產(chǎn)工作后，第三季度下旬投片量就會(huì )開(kāi)始拉升，第四季度的月投片量將達到千片以上水準，進(jìn)入到量產(chǎn)階段。以目前的情況來(lái)看，3nm 工藝初期良品率表現比之前的 5nm 工藝的初期更好，明年即可穩定量產(chǎn)，并開(kāi)始貢獻營(yíng)收。蘋(píng)果作為臺積電最大客戶(hù)，將率先嘗鮮新工藝，據傳 M2 Pro 就將基于 3nm 工藝打造。

(圖源：三星官方)

　　三星作為臺積電的老對手自然不會(huì )示弱，7 月份就已宣布 3nm 工藝量產(chǎn)并正式出貨，比臺積電還早。如今，兩大芯片代工廠(chǎng)先后邁入到 3nm 時(shí)代，宣告著(zhù)兩家之間的最終戰即將拉響。三星為了搶到臺積電的訂單，更是豪擲 50000 億韓元(約合 257 億元人民幣)擴產(chǎn) 4nm 工藝，希望拿到高通、AMD、英偉達等大廠(chǎng)的訂單。

　　臺積電和三星之間的競爭已持續了近十年，三星這次能否如愿借助 3nm 工藝實(shí)現彎道超車(chē)，一舉趕超臺積電呢?答案可能很快就會(huì )揭曉。

　　臺積電、三星的歷史恩怨

　　臺積電和三星作為芯片代工廠(chǎng)，自身其實(shí)是不會(huì )進(jìn)入芯片研發(fā)或銷(xiāo)售領(lǐng)域，以避免和客戶(hù)之間形成競爭。所以，他們最主要的賺錢(qián)方式，得依靠蘋(píng)果、AMD、高通等芯片制造商提供的代工訂單。其中，蘋(píng)果毫無(wú)疑問(wèn)是最大的客戶(hù)，每年僅 iPhone 產(chǎn)品可能就需要 2 億枚以上芯片，如今再加上M系列，芯片需求量非?？鋸?。誰(shuí)能拿下蘋(píng)果的芯片訂單，就意味著(zhù)你的營(yíng)收有穩定的保障，而這也真是臺積電和三星爭奪的目標。

(圖源：蘋(píng)果官方)

　　早年，三星其實(shí)占據了絕對的優(yōu)勢。2007 年喬布斯發(fā)布第一代 iPhone 時(shí)，使用的正是從三星采購的 ARM 架構芯片。后續搭載于 iPhone 4、iPhone 4s、iPhone 5、iPhone 5s/5c 身上的 A4、A5、A6、A7 芯片也均由三星代工，那時(shí)候還沒(méi)有臺積電什么事。

　　而轉折點(diǎn)出現在 2011 年，因為三星自己也從事手機研發(fā)和銷(xiāo)售業(yè)務(wù)，且是全球最大的手機廠(chǎng)商，如此一來(lái)就與蘋(píng)果在智能手機市場(chǎng)上有了競爭關(guān)系。當時(shí)，蘋(píng)果在美國對三星提起訴訟，認為三星第一代 Galaxy 手機與 iPhone 長(cháng)得太像了，侵犯了蘋(píng)果的若干專(zhuān)利，要求賠償 10.5 億美元。三星自然是不服氣，兩家就這樣互相拉扯，直到 2018 年 6 月雙方才達成和解。

　　蘋(píng)果與三星鬧矛盾，蘋(píng)果自然不愿意繼續找三星代工，所以從 2011 年起就開(kāi)啟了“去三星化”進(jìn)程。本來(lái) A5、A6 和 A7 芯片都準備找其他廠(chǎng)商代工，但當時(shí)的臺積電工藝制程不如三星，良品率也遠不及預期，蘋(píng)果只能繼續選擇三星，直到 2014 年推出的 A8 芯片，才全部轉由臺積電代工。

　　臺積電能順利從三星手中搶到蘋(píng)果的訂單，一方面是蘋(píng)果急著(zhù)尋找可替代的代工商，給臺積電制造了很大的機會(huì )。另一方面是臺積電在 20nm 工藝上取得重大突破，良品率大幅提升，而三星的 20nm 工藝突然掉鏈子，關(guān)鍵問(wèn)題遲遲無(wú)法解決，良品率滿(mǎn)足不了蘋(píng)果的要求。正是這樣的天時(shí)地利，讓臺積電成功抱到了蘋(píng)果這條大腿。

　　大客戶(hù)被搶三星自然很不爽，于是決定不搞 20nm，選擇直接從 28nm 跳到 14nm，對臺積電的 16nm 形成反超。所以，在 2015 年的 A9 芯片上，蘋(píng)果又重新分給三星一部分訂單，于是出現臺積電代工和三星代工兩種版本。理論上，三星 14nm 表現應該是優(yōu)于臺積電 16nm，但消費者的口碑卻完全相反，很多人都擔憂(yōu)買(mǎi)到三星代工的版本。

　　這次的失利，讓三星徹底失去蘋(píng)果的代工訂單，之后的 A10、A11、A12，以及今年的 A16 均由臺積電代工，制程也從 2015 年的 16nm，穩步提升到 4nm。隔壁三星確實(shí)也在緊追臺積電的步伐，去年也量產(chǎn)了 4nm 芯片，高通驍龍 8 Gen1 就是基于三星 4nm 生產(chǎn)。但實(shí)際表現大家都有目共睹，以至于下半年的驍龍8+ Gen1 緊急轉為臺積電 4nm 代工，這才強行挽回了高通的口碑和市場(chǎng)地位。

　　在芯片代工賽道上，三星的起點(diǎn)領(lǐng)先了臺積電數百米，但奈何中期連續多次失利，才讓臺積電一步步實(shí)現反超，直至今日的大幅領(lǐng)先。臺積電飛快的崛起速度，打亂了三星技術(shù)迭代的節奏，以至于出現了一代拖垮一代的局面。經(jīng)過(guò)多年的積累，三星和臺積電同一代工藝之間也存在明顯的性能差距，想要追趕甚至反超，難度確實(shí)不小。

　　三星最后的“背水一戰”

　　其實(shí)，三星也清楚自己與臺積電之間存在這技術(shù)差距，所以想要對臺積電形成反超，就必須拿出更強的“殺手锏”。據官方介紹，三星 3nm 工藝采用了更加先進(jìn)的 GAA 環(huán)繞柵極晶體管，領(lǐng)先于臺積電的 FinFET 技術(shù)。與目前的 7nm 工藝相比，三星 3nm GAA 技術(shù)的邏輯面積效率提高 45%、性能提升 35%、功耗降低 50%。如果從紙面參數上看，三星 3nm 確實(shí)要強于臺積電的 3nm，但實(shí)際表現如何暫時(shí)還未知，希望 2015 年的情況不會(huì )再重演。

　　經(jīng)歷了前幾年的連續失利，三星幾乎把追趕臺積電的全部希望都押注在 3nm 工藝上。早在 2019 年，臺積電剛推出第二代 7nm 工藝時(shí)，三星就在布局 3nm GAA 工藝，與新思科技合作完成了 3nm 芯片的設計研發(fā)。盡管量產(chǎn)時(shí)間從 2021 年推遲到 2022 年，但終究是趕在臺積電之前實(shí)現量產(chǎn)?？梢哉f(shuō)，3nm 相當于三星最后的“背水一戰”，如果能一舉追趕臺積電，或許未來(lái)有機會(huì )形成雙雄爭霸的局面。否則，臺積電將徹底壟斷全球先進(jìn)工藝芯片產(chǎn)能，因為接下來(lái)的 2nm 工藝更艱難，即便能量產(chǎn)也是三四年后的事情了。

　　TrendForce 公布的數據顯示，2022 年一季度臺積電在晶圓代工市場(chǎng)的份額高達 53.6%，三星排名第二但份額僅 16.3%，差距還是相當遙遠的。三星 3nm 工藝雖然率先實(shí)現量產(chǎn)，但高通、AMD、英偉達等客戶(hù)是否會(huì )采用還不得而知，更別說(shuō)從臺積電哪里搶回蘋(píng)果的訂單了?？梢?jiàn)，即便三星實(shí)現對臺積電的反超，也挺難挽回當前的市場(chǎng)局面，畢竟兩者的差距真的太大了。

　　如今，全球半導體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到高速發(fā)展階段，先進(jìn)工藝必然是最關(guān)鍵的技術(shù)儲備。但說(shuō)句實(shí)話(huà)，真正需要用到 5nm、3nm 工藝制程的芯片產(chǎn)品其實(shí)少之又少，每年也就只在手機芯片上看到。英特爾 12 代酷睿用的還是 10nm 工藝，AMD 即將推出的銳龍 7000 系列，也才剛剛用上 5nm 工藝。而這樣的水平，芯片性能已完全滿(mǎn)足消費者的日常使用需求，大家對 3nm 乃至更先進(jìn)工藝其實(shí)沒(méi)有想象中的那么迫切。

　　3nm 工藝確實(shí)能顯著(zhù)提升手機芯片的性能及能耗，但目前的手機處理器的性能早已嚴重過(guò)剩，堆砌更多的性能也難以發(fā)揮利用。一味地追求工藝制程的進(jìn)步，其實(shí)只是讓紙面數據看起來(lái)更華麗一些，并不能為用戶(hù)的實(shí)際體驗帶來(lái)多大的提升。并且，處理器使用更先進(jìn)的工藝制程，也意味著(zhù)其制造成本更高，手機的價(jià)格也就更貴，這部分代價(jià)都需要消費者去承擔。

　　在小雷看來(lái)，臺積電、三星發(fā)力 3nm 工藝，更多還是在向行業(yè)展示自己的技術(shù)實(shí)力，以鞏固企業(yè)在行業(yè)和市場(chǎng)中的地位，提高影響力。真正需要用上 3nm 制程的產(chǎn)品真的很少，電動(dòng)汽車(chē)上大量的芯片其實(shí) 28nm 就足以滿(mǎn)足需求。三星 3nm 如果能成，往后 5nm、7nm 的訂單自然也會(huì )相應增加，對提高市場(chǎng)份額有巨大幫助，就看三星能否打贏(yíng)這場(chǎng)翻身仗了。
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