三星:全球首款3nm芯片
舉世矚目的高端芯片之戰(zhàn),再度點(diǎn)燃!
最近在ieee isscc國(guó)際固態(tài)電路大會(huì)上,
三星亮出全球首款采用3nm工藝制造的sram存儲(chǔ)芯片。
這款芯片容量可達(dá)256gb,面積僅56平方毫米,性能比上一代提升30%,功耗最多可降低50%,不出意外的話明年即可量產(chǎn)。
三星首秀3nm芯片精準(zhǔn)卡位臺(tái)積電,這背后意義重大。
在芯片制造領(lǐng)域,臺(tái)積電向來(lái)一家獨(dú)大,最先進(jìn)的5nm工藝橫掃天下,三星也只是勉強(qiáng)追平,前浪英特爾則完全被甩開(kāi)。
作為舊時(shí)代idm雙杰之一,三星對(duì)此一直無(wú)法接受,所以在2019年啟動(dòng)“半導(dǎo)體2030計(jì)劃”,計(jì)劃10年內(nèi)投資133萬(wàn)億韓元(約7900億元)成為全球最大的半導(dǎo)體公司,先進(jìn)制程為規(guī)劃重點(diǎn),目標(biāo)就是趕超臺(tái)積電。
如今3nm芯片一觸即發(fā),三星能否超越臺(tái)積電重登王座,坎坷的中國(guó)半導(dǎo)體又將走向何方?
一:
談及高端芯片之爭(zhēng),必須先理清三星、臺(tái)積電以及英特爾的關(guān)系。
半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)已非常成熟,上游材料設(shè)備,中游設(shè)計(jì)、制造,下游封測(cè)等環(huán)節(jié)分工明確,強(qiáng)者輩出。
唯獨(dú)三星、英特爾不同,這兩是全球僅存的idm巨頭(集設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三大環(huán)節(jié)于一體),基本不用依賴別人。
在很長(zhǎng)時(shí)間里,全球芯片鐵王座就是這兩來(lái)回爭(zhēng),直到臺(tái)積電異軍突起,兩極格局徹底被打破。
相比兩大巨頭,臺(tái)積電出道晚成名也晚,當(dāng)年還是靠接英特爾的低端訂單成長(zhǎng)起來(lái)的。其逆襲關(guān)鍵,在于張忠謀給公司定的鐵律:作為晶圓代工廠,臺(tái)積電只干制造,絕不插足上游設(shè)計(jì),從而避免和客戶競(jìng)爭(zhēng)。
2010年iphone 4 發(fā)布那會(huì),蘋(píng)果的a系列處理器還是三星負(fù)責(zé)代工,后來(lái)三星手機(jī)不是越做越大嘛,和蘋(píng)果成對(duì)手了,臺(tái)積電趁機(jī)拿下a系列芯片的訂單,
從此和蘋(píng)果深度綁定。
蘋(píng)果之后,臺(tái)積電相繼拿下高通、華為等一系列大客戶,營(yíng)收連年新高,工藝也越來(lái)越先進(jìn),直到10nm制程開(kāi)始全面領(lǐng)先三星,成為全球最強(qiáng)芯片代工廠。
到今天,全球只有臺(tái)積電、三星掌握了5nm芯片工藝,英特爾則止步7nm退居二線。
而且三星的高端芯片良品率向來(lái)被詬病,蘋(píng)果、華為的5nm訂單基本全是臺(tái)積電代工,實(shí)在來(lái)不及才考慮三星代工。
如果僅從營(yíng)收規(guī)模來(lái)看,目前全球芯片雙雄還是英特爾三星。根據(jù)gartner發(fā)布的2020年半導(dǎo)體廠商營(yíng)收預(yù)測(cè),受益于疫情催化,去年服務(wù)器、pc等需求強(qiáng)勁,導(dǎo)致cpu、nand閃存和dram市場(chǎng)表現(xiàn)亮眼。
整體來(lái)看,2020年全球半導(dǎo)體收入預(yù)計(jì)反彈到4498億美元,同比增長(zhǎng)7.3%。
在其預(yù)測(cè)的全球半導(dǎo)體十大廠商中,英特爾和三星繼續(xù)稱(chēng)霸。
其中,英特爾去年?duì)I收可突破700億美元,同比增長(zhǎng)3.7%;三星為560億美元,同比增長(zhǎng)7.7%。
臺(tái)積電2020年報(bào)顯示,公司全年?duì)I收為1.34萬(wàn)億臺(tái)幣(約474億美元),同比增長(zhǎng)25%,凈利潤(rùn)為5178億臺(tái)幣(約183.3億美元),同比增長(zhǎng)50%。
從數(shù)據(jù)可以看出,雙雄規(guī)模依舊,但營(yíng)收增速比起臺(tái)積電差的不是一點(diǎn),這意味著未來(lái)很快被超越。
正是因?yàn)榕_(tái)積電未來(lái)預(yù)期更好,所以全球機(jī)構(gòu)已提前站隊(duì):
目前英特爾市值為2556億美元,臺(tái)積電為6135億美元,約為2.4個(gè)英特爾,問(wèn)鼎全球市值最大半導(dǎo)體公司,新舊交替早已開(kāi)始。
二:
高端芯片之戰(zhàn)中,臺(tái)積電技術(shù)、規(guī)模全面領(lǐng)先三星,但三星也不是完全沒(méi)機(jī)會(huì)。
去年蘋(píng)果將自研a14和m1芯片全給臺(tái)積電代工,僅它一家就吃掉臺(tái)積電25%的5nm產(chǎn)能,搞得臺(tái)積電滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
如果臺(tái)積電產(chǎn)能短期內(nèi)無(wú)法快速提升,那蘋(píng)果將部分高端芯片訂單交給三星再正常不過(guò),而且高通的5nm就是三星代工的。
所以臺(tái)積電再?gòu)?qiáng)產(chǎn)能也有極限,這就是三星潛在的趕超機(jī)會(huì)。
2020年5nm芯片落敗于臺(tái)積電后,三星曾設(shè)想在2年內(nèi)量產(chǎn)3nm工藝,提前超越臺(tái)積電。如今3nm來(lái)了,但提前超越可能言之尚早。
首先從產(chǎn)品來(lái)看,三星這次3nm首秀是用的sram存儲(chǔ)芯片
也就是大家手機(jī)里的存儲(chǔ)空間,這和臺(tái)積電擅長(zhǎng)的中央處理器無(wú)法相提并論。一個(gè)只負(fù)責(zé)手機(jī)里的存儲(chǔ),一個(gè)負(fù)責(zé)全方位的性能輸出,哪個(gè)技術(shù)含量更高不言而喻。
從時(shí)間來(lái)看,三星其實(shí)也沒(méi)真正超越,因?yàn)槊髂昱_(tái)積電的3nm也安排上了。
據(jù)報(bào)道,臺(tái)積電3nm芯片預(yù)計(jì)2022年開(kāi)始量產(chǎn),其中蘋(píng)果繼續(xù)首批訂貨,3nm也會(huì)最先使用在iphone、ipad和mac芯片上。
去年5nm量產(chǎn)后,臺(tái)積電和三星代工的高端芯片均有翻車(chē)跡象,比如發(fā)熱、功耗高等,其中三星代工的問(wèn)題更明顯。
3nm大戰(zhàn)時(shí),三星也沒(méi)法保證不再翻車(chē),一切還是未知數(shù)。
預(yù)測(cè)未來(lái):
在芯片生產(chǎn)各大環(huán)節(jié)中,中國(guó)最薄弱的就是制造領(lǐng)域。
當(dāng)臺(tái)積電、三星已邁入3nm時(shí)代,我們的“全村希望”中芯國(guó)際連7nm都懸而未決,這意味著大陸在芯片制造領(lǐng)域的差距再次被拉大。
如果非要說(shuō)中國(guó)半導(dǎo)體差在哪,應(yīng)該是時(shí)間和決心。
過(guò)去10年,中國(guó)處于“茅房時(shí)代”,茅臺(tái)股價(jià)和房?jī)r(jià)一飛沖天,大家習(xí)慣了賺快錢(qián)。
像芯片這種投資巨大、見(jiàn)效慢的玩意,以前是能買(mǎi)則買(mǎi),實(shí)在沒(méi)招了才考慮自己造。
如果不是美國(guó)翻臉,誰(shuí)會(huì)關(guān)注這種硬科技?
所幸一切在糾正:去年7月,國(guó)務(wù)院出臺(tái)一個(gè)鼓勵(lì)芯片行業(yè)發(fā)展的重磅政策,大意是:未來(lái)1—2年,國(guó)家鼓勵(lì)的芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝等各個(gè)環(huán)節(jié)企業(yè)均可減免所得稅。最高的,直接免稅10年....
政策里還有兩點(diǎn)很重要,一是新型“舉國(guó)體制”,二是明確推進(jìn)集成電路一級(jí)學(xué)科。就是要舉國(guó)之力搞芯片,徹底突破封鎖。
兩會(huì)剛通過(guò)的十四五規(guī)劃中,也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了“加強(qiáng)原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān),在事關(guān)國(guó)家安全和發(fā)展全局的基礎(chǔ)核心領(lǐng)域,制定實(shí)施戰(zhàn)略性科學(xué)計(jì)劃和科學(xué)工程?!?/p>
這次舉國(guó)之力攻關(guān),若能像日韓當(dāng)年一樣堅(jiān)持5年、10年,未來(lái)高端芯片之爭(zhēng)終將有中國(guó)一席!
