晶圓代工2納米之戰(zhàn),臺積電領先,三星、英特爾能否彎道超車?
21世紀以來,全球晶圓代工市場經歷了快速發(fā)展和深刻變革。在這個高度專業(yè)化和技術密集的領域,臺積電(TSMC)、三星(Samsung)和英特爾(Intel)等廠商,它們之間的競爭,不僅推動了技術的進步,也塑造了整個產業(yè)的格局。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202502/466960.htm在晶圓代工市場中,目前持續(xù)推進7納米以下先進制程的大廠,全球僅剩下臺積電、三星與英特爾三家廠商。
根據(jù)全球市場研究機構TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示,2024年第三季全球晶圓代工市場,臺積電以64.9%的市占率排名第一,而且較第二季的62.3%成長2.6個百分點,顯示其在市場上的領先地位。排名第二的三星,市占率來到9.3%,較第二季的11.5%減少了2.2個百分點。先前公布2024年第四季財報,晶圓代工部門虧損縮小至23億美元的英特爾,則不在前十大晶圓代工廠商名單中。
01臺積電穩(wěn)定發(fā)揮 2納米已受多家客戶青睞
依據(jù)臺積電在2024年第四季財報中公布的結果,在先進制程的部分,3納米制程出貨占臺積電2024年第4季晶圓銷售金額26%,5納米制程出貨占全季晶圓銷售金額的34%,7納米制程出貨則占全季晶圓銷售金額的14%。
總體而言,先進制程(包含7納米及更先進制程)的營收達到全季晶圓銷售金額的74%。因此,可以說目前臺積電絕大多數(shù)的營收貢獻都來自于先進制程。
臺積電在2018年開始生產7納米鰭式場效應晶體管(7nm FinFET,N7)制程,之后于2020年開始同樣以FinFET技術正式量產5納米(5nm FinFET,N5)制程,以協(xié)助客戶達成智能手機及效能運算等產品的創(chuàng)新。
再到2022年之際,成功量產3納米(3nm FinFET,N3)制程技術,N3制程也成為當前業(yè)界最先進的半導體邏輯制程技術。根據(jù)臺積電的規(guī)劃,它即將于2025年下半年量產,并且在2026年大量生產的2納米(N2)制程,目前開發(fā)都依照計劃推進、且有良好進展。N2技術采用納米片(Nanosheet)晶體管技術,將提供全制程節(jié)點的效能及功耗進步。
圖片來源:臺積電
另外,在即將量產最新的2納米(N2)制程之際,臺積電也規(guī)劃了接下來2納米以下、進入埃米世代的制程技術發(fā)展。臺積電指出,埃米世代的第一個先進制程技術定名為A16,將采用下一代的納米片(Nanosheet)晶體管技術,并采超級電軌技術(Super PowerRail,SPR)架構、透過該背后供電解決案方案,為產品提供更大的運算效能,以及更優(yōu)秀的能耗表現(xiàn)。
臺積電指出,2024年總計為522個客戶提供服務,生產了11,878種不同產品,被廣泛地運用在各種終端市場,例如高效能運算、智能手機、物聯(lián)網、車用電子與消費性電子等產品上。同時,臺積電及其子公司所擁有及管理的年產能也達到超過1,600萬片約當12英寸晶圓。
02三星期待彎道超車 2納米制程力拼客戶數(shù)提升
相較于臺積電在先進制程上的穩(wěn)步推進,近年三星期望通過創(chuàng)新方式獲得市場潛在客戶的青睞并超車臺積電。以7納米節(jié)點制程為例,三星在2018年領先臺積電推出的7LPP就率先用上了EUV等技術,號稱該制程技術與非EUV制程相較,能降低總光罩層數(shù)達約20%,可為客戶節(jié)省時間和成本。而且,與10納米的FinFET技術相比、可提升40%的面積效率,搭配提升20%的效能或最多降低50%的功耗。
隨著臺積電在第二代7納米制程也用上EUV技術,三星又在2019年將目標放在了新一代的5納米制程技術上,并將5納米制程于同年的下半年開始量產。根據(jù)三星的說法,在沿用且優(yōu)化EUV技術之后,5納米FinFET制程技術經過改良,能提升25%的邏輯芯片效率,減少20%的功耗,提高10%的性能。
5納米之后,三星又將目光放到了更新一代的3納米制程技術上,并且大膽采用了GAA晶體管,在2022年的6月底宣布正式搶先量產。
2納米方面,目前根據(jù)韓國媒體報道,三星晶圓代工的2納米節(jié)點制程(SF2)測試中有了高于預期的初始良率,在針對新一代的Exynos 2600處理器的試產良率約為30%。SF2是三星晶圓代工部門計劃在2025年下半年推出的最新制程技術,采用第三代GAA技術,其與SF3制程技術相較,SF2性能有望提高12%,能效提高25%,而芯片面積微縮5%。如果良率優(yōu)化工作穩(wěn)定進行,最快將于2025年第四季開始量產,也等于與臺積電的N2制程技術正面對決。
03英特爾期待走出陰霾Intel 18A成功與否是關鍵
2021,Pat Gelsinger就任英特爾CEO之后提出了IDM2.0的計劃,規(guī)劃以「4年5節(jié)點」的技術在2025年重新站回半導體制造領先位置,并且能夠爭取市場晶圓代工的潛在訂單。
圖片來源:英特爾
然而,「4年5節(jié)點」在推出后就陸續(xù)出現(xiàn)執(zhí)行困難的情況,進而影響了英特爾的財務狀況。最終,Pat Gelsinger退休離職。
intel18A成為英特爾先進制程發(fā)展的關鍵因素。在2025年CES展會上,英特爾臨時聯(lián)席CEO Michelle Johnston展示了首款Intel 18A制程芯片Panther Lake處理器,并宣布將于2025年下半年量產。該芯片已交由八家客戶測試并成功開機運行,其DDR內存性能已達到目標頻率。Panther Lake有望采用Cougar Cove P-cores和Skymont/Darkmont E-cores,并集成多達12個Xe3(Celestial)iGPU核心。
業(yè)界指出,Intel 18A工藝在研發(fā)、樣品測試、產品規(guī)劃以及量產時間等方面都取得了一定進展。然而,英特爾仍然需要克服一系列挑戰(zhàn),以確保該工藝能夠成功量產并推向市場。
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