近日,全球最大的 GPU 设计公司英伟达(NVIDIA)确认,其下一代产品将采用三星电子最新的 7nm EUV 极紫外工艺进行代工生产。此前,英伟达的 GPU 一直都是台积电独家代工。此举意味着英伟达下一代 GPU 产品的代工制造将同时使用台积电、三星电子两家公司。同时,这也意味着两大重量级厂商在代工领域的市场争夺战正式开打。

 

7nm EUV 极紫外工艺市场争夺战​开打

近段时间以来,三星电子在半导体代工市场频获喜讯。先是与高通拓展了战略伙伴关系,接获高通骁龙 865 的订单,随后又以低价拿下英伟达下一代 GPU 的代工业务,如果再加上三星电子传统伙伴 IBM 的 Power 处理器,一时之间,三星电子可谓风光无二。

 

根据半导体专家莫大康的介绍,三星电子在半导体代工市场咄咄逼人的态势,是与其公司整体战略相符合的。2019 年 4 月,三星电子公布了“半导体蓝图 2030”计划。三星电子副董事长李在镕宣布,将在未来 10 年集中投资 133 万亿韩元,在 2030 年成为逻辑芯片领域的世界第一。在三星电子已经是全球最大的存储器制造商之际,下一个目标自然就放到了逻辑芯片代工之上。由此也就不难理解三星电子要积极抢占市场,挑战台积电了。

 

事实上,三星电子早有在尖端工艺领域挑战台积电的计划。2018 年 10 月,三星电子便宣布了 7nm EUV 工艺量产的计划,目标就是争夺全球少数领先设计公司的代工订单。但是由于三星电子 7nm EUV 工艺技术不够成熟,成品率不高,市场接受度受到影响,一度除了自家 Exynos 处理器之外,几乎没有获得主流用户采用。

 

与三星电子不同,台积电在 2018 年第一代 7nm 工艺中,采用了传统的 DUV+多重曝光方式(而非相对激进的 EUV 工艺技术),反而取得成功,几乎囊括了当时所有 7nm 芯片代工生产的业务。在日前举办的 2019 中国技术论坛上,台积电副总经理张晓强十分肯定地告诉记者,目前市场上所有 7nm 芯片都是出自台积电。

 

不过随着时间的推移,从高通、英伟达相继将下一代 7nm 芯片的代工制造业务交给三星电子承担,表明三星电子在 7nm EUV 极紫外工艺上已经逐渐成熟,具备了经济价值。这也意味着未来一段时间三星电子有信心向台积电发起挑战,将与台积电在代工市场上展开一番争夺。

 

台积电三星长期竞争态势待观察

三星电子此番的抢市之举对台积电将造成多大影响呢?莫大康认为,短期来看,以台积电的实力,影响并不会太大。硅片的流片量是工艺成熟的主要标志,台积电凭借 DUV+多重曝光的方法,在 2018 年实现 7nm 的量产,抢得了先机。目前,台积电流片量已经很大,7nm 工艺占台积电 2018 年公司营收的 20%,说明技术十分成熟了。

 

 

同时,2019 年年底台积电也将推出下一代采用 EUV 设备的加强版 7nm 工艺,时间上并不落后于三星电子。因此,三星电子虽然凭借低价抢到部分订单,但是对台积电的整体影响并不会太大。台积电目前仍握有苹果、高通、海思、AMD、赛灵思、联发科等厂 7nm 订单。

 

摩根士丹利也在报告中指出,英伟达下单给三星的报道过于夸大。英伟达和台积电有紧密的伙伴关系,若真有下单给三星,也会以台积电为主要供货商,三星扮演第二供货商。

 

但是,对于未来双方长期的竞争态势,分析师却不容易得出定论。“长期还看不准,7nm 之后还有 5nm、3nm。5nm 采用 EUV 设备已经可以实现,但是 3nm 现有的技术是否能够实现还说不准。这就要看两家公司研发上谁能更快掌握了。”莫大康指出。

 

中国台湾地区经济研究院研究员暨产业顾问刘佩真也表示,台积电客户如果会变心,也不会是在初期,一定是在良率及量产都稳定之后才会愿意转单。以英伟达来看,可能是台积电 7nm 产能满载的溢单效应,也可能是出于对价格的考虑,但不管原因如何,台积电必须留意三星这个竞争对手。

 

未来代工格局或现双雄之争?

那么,未来全球半导体代工产业格局将会如何演变呢?“我的判断是,三星电子在逻辑芯片代工上超过台积电的可能性并不高。但是三星的市场占有率会进一步上升。”莫大康表示。

 

2018 年以前,全球代工市场一直是以台积电为首,顺序为格芯、联电、中芯国际。随着三星电子的异军突起,未来有望出现台积电与三星同列第一阵营,第二阵营为格芯、联电、中芯国际等公司的情况出现。

 

在拓墣产业研究院发布的统计报告中,2019 年第二季度全球半导体代工厂排名,台积电以 49.2%的市占率排名第一,三星电子以 18%的市占率排名第二,格芯、联电和中芯的市场占有率分别为 8.7%、7.5%和 5.1%。仅从市场占有率上已经隐隐可以看出未来的产业格局走向。

 

同时,莫大康还强调,代工市场竞争的并不仅仅是资本与技术。台积电多年来一直称雄代工市场,一些竞争优势是三星等其他厂商目前所不具备的。首先是交货速度快。这对 IC 设计公司是一个极大的吸引力。其次是台积电的工艺重复性非常好。只要台积电旗下一家工厂开发出某项工艺并稳定量产后,这个工艺转到其他工厂,产品的成功率依然有保障。要想取得代工市场的竞争优势,全面提升自身水平,方是取胜之道。