三星電子在站穩(wěn)記憶體市場優(yōu)勢地位后，亦積極與IBM、意法半導體(ST)及格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)策略合作，投入先進制程技術(shù)研發(fā)，藉此增強邏輯晶片和晶圓代工市場競爭力，并為集團所開發(fā)的終端應(yīng)用產(chǎn)品提供差異化解決方案。

　　資策會MIC產(chǎn)業(yè)分析師陳景松

　　南韓最大資通訊(ICT)業(yè)者三星電子(Samsung Electronics)，自1974年切入半導體領(lǐng)域，在1980～1990年代即快速趕上日本與美國，至今已成為全球動態(tài)隨機存取記憶體(DRAM) 與NAND市場占有率最高的業(yè)者。另外，三星電子也積極將其半導體事業(yè)擴展至邏輯晶片制造領(lǐng)域，以搶食比記憶體市場更大的晶片商機。

　　從三星電子近期的產(chǎn)線布局動向可發(fā)現(xiàn)，三星電子對邏輯晶片產(chǎn)能之建置較為積極，對臺灣晶圓代工產(chǎn)業(yè)而言，將會帶來一定程度之挑戰(zhàn);但另一方面，三星電子對記憶體晶片產(chǎn)能之擴充明顯較為謹慎，對臺灣記憶體代工產(chǎn)業(yè)則是個利多局面。

　　三大事業(yè)群各有所長

　　三星電子共有三大事業(yè)群，分別為IT.Mobile、Consumer Electronics與Device Solution，在2013年全年營收約達228.7兆韓圜(約2,220億4,000萬美元)，而三大事業(yè)群2013年營收占比分別為60.7%、 22.0%與29.6%(圖1)。

　　圖1　三星電子組織與事業(yè)部門營收比重(由于三星電子總營收包含其他業(yè)務(wù)之虧損，因此三大事業(yè)部門營收比重合計超過100%。)

　　IT.Mobile 事業(yè)群主要負責如筆記型電腦、智慧型手機等資訊硬體產(chǎn)品，與行動手持裝置之研發(fā)、生產(chǎn)與銷售;Consumer Electronics主要負責如電視、冰箱、掃地機器人等消費性電子產(chǎn)品之研發(fā)、生產(chǎn)與銷售;Device Solution事業(yè)群主要負責如記憶體、積體電路(IC)晶片、顯示器面板等電子產(chǎn)品關(guān)鍵零組件之研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。

　　三星電子半導體事業(yè)泛指Device Solution事業(yè)群下，Memory部門和SYS.LSI部門之合稱，其主要定位為提供三星電子內(nèi)部IT.Mobile、Consumer Electronics等兩大事業(yè)群生產(chǎn)終端產(chǎn)品時所需要之關(guān)鍵零組件，以降低終端產(chǎn)品關(guān)鍵零組件被外部公司壟斷之風險;其次，也會對外銷售以填滿因三星電子內(nèi)部銷售量不足所剩余的產(chǎn)能。

　　不過，近年隨著智慧手持裝置熱潮興起，以及產(chǎn)品同質(zhì)化情況愈趨嚴重，三星電子半導體事業(yè)所生產(chǎn)的關(guān)鍵零組件，也逐漸成為三星電子終端產(chǎn)品與其他競爭企業(yè)產(chǎn)品間得以產(chǎn)生差異化的關(guān)鍵。

　　生產(chǎn)工廠分布美中韓等地

　　三星電子半導體事業(yè)之產(chǎn)線，依部門區(qū)分有Memory部門的DRAM產(chǎn)線與NAND產(chǎn)線，以及SYS.LSI部門的邏輯晶片產(chǎn)線。

　　目前三星電子半導體事業(yè)生產(chǎn)工廠分布在美國、韓國、中國大陸等國家，美國工廠主要爭取美國客戶之晶圓代工訂單，并生產(chǎn)自有品牌邏輯晶片產(chǎn)品;中國工廠主要著眼于中國大陸客戶所需要之NAND Flash Memory市場需求，未來以生產(chǎn)NAND固態(tài)硬碟(SSD)產(chǎn)品為主;南韓工廠負責生產(chǎn)所有產(chǎn)品線，并以南韓工廠為中心，進行全球產(chǎn)能配置與協(xié)調(diào)。

　　三星電子為縮短NAND Flash Memory/Storage Device產(chǎn)品上市時程，也在中國大陸西安園區(qū)內(nèi)設(shè)置研發(fā)中心，并將研發(fā)重點放在市場潛力高之企業(yè)級SSD儲存裝置。

　　三星電子半導體事業(yè)之產(chǎn)品，有Memory部門的DRAM產(chǎn)品與NAND產(chǎn)品，并以“Green Memory”產(chǎn)品線做為Memory部門發(fā)展主軸;其次SYS.LSI部門有自有品牌邏輯晶片產(chǎn)品，以及晶圓代工服務(wù)等產(chǎn)品，且并行發(fā)展這兩大產(chǎn)品線。

　　DRAM產(chǎn)線與產(chǎn)品

　　目前DRAM產(chǎn)品有四個工廠，均為12寸晶圓產(chǎn)線，且均建置于南韓華城園區(qū)，每月可投入總片數(shù)達三十九萬五千片。2014年第一季，三星電子DRAM產(chǎn)線制程以25奈米(nm)為主，占整體產(chǎn)能45%;其次為35奈米制程，占整體產(chǎn)能37%;其余28奈米、46奈米等制程占整體產(chǎn)能18%左右。2014年第一季已成功量產(chǎn)4Gb 20奈米制程DRAM，未來將逐季增加其量產(chǎn)比重。

　　三星電子DRAM產(chǎn)品線主要有Computing DRAM、Consumer DRAM、Graphic DRAM、Mobile DRAM、多晶片封裝(Multi Chip Package, MCP)等產(chǎn)品。

　　Computing DRAM主要應(yīng)用于筆電、桌上型電腦、伺服器等資訊運算產(chǎn)品;Consumer DRAM主要應(yīng)用于電視、導航、數(shù)位相機、數(shù)位攝影機、數(shù)位單眼相機(DSLR)等消費型產(chǎn)品;Graphic DRAM主要應(yīng)用于筆電、桌上型電腦等可大量且高速執(zhí)行繪圖運算之資訊運算產(chǎn)品。Mobile DRAM主要應(yīng)用于導航、平板電腦、智慧型手機、功能型手機、筆電等行動資通訊產(chǎn)品;MCP主要應(yīng)用于導航、平板電腦、智慧型手機、功能型手機等行動資通訊產(chǎn)品。

　　NAND之產(chǎn)線與產(chǎn)品

　　NAND產(chǎn)線在2012年原有Fab12、Fab14、Fab16等工廠，因Fab14于 2012年轉(zhuǎn)換為邏輯晶片工廠，不再生產(chǎn)NAND產(chǎn)品;此外，中國大陸西安廠正式于2014年第二季量產(chǎn)NAND產(chǎn)品，因此截至2014年，三星電子 NAND產(chǎn)線主要有建置于南韓華城園區(qū)的Fab12、Fab16，以及建置于中國大陸西安園區(qū)的西安廠等工廠。

　　三星電子NAND產(chǎn)線均為12寸晶圓產(chǎn)線，每月可投入總片數(shù)達四十三萬五千萬片，其中，西安園區(qū)不排除再建置兩座每月可投入片數(shù)達十萬片產(chǎn)能之NAND產(chǎn)線。

　　2014年第一季，三星電子NAND產(chǎn)線制程以19奈米為主，占整體產(chǎn)能55%;其次為21奈米制程，約占整體產(chǎn)能36%;16奈米制程約占整體產(chǎn)能9%左右;而10奈米級V-NAND先進制程將隨西安工廠于2014年第二季正式量產(chǎn)而逐季增加其占比。

　　三星電子NAND產(chǎn)品線主要有符合嵌入式多媒體卡(eMMC)標準和通用快閃記憶體(UFS)標準的NAND Flash Card，以及SSD等產(chǎn)品。NAND Flash Card、SSD等產(chǎn)品將采用以10奈米級制程V-NAND技術(shù)生產(chǎn)之NAND Memory。NAND Flash Card主要應(yīng)用于電視、導航、數(shù)位相機、數(shù)位攝影機、數(shù)位單眼相機、平板電腦、智慧型手機、筆電等等消費性產(chǎn)品。

　　SSD主要應(yīng)用于筆電、桌上型電腦、伺服器等資訊運算產(chǎn)品，以取代傳統(tǒng)硬碟或與傳統(tǒng)硬碟混合使用為主。有鑒于SSD之高讀取速度、高穩(wěn)定度、低散熱、低耗能等優(yōu)點，三星電子更看好適用于資料中心的企業(yè)級SSD產(chǎn)品之發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　邏輯晶片產(chǎn)線與產(chǎn)品

　　SYS.LSI 事業(yè)部門目前共有八座工廠，其中六座已投產(chǎn)，另有二座正在建置中。Fab5、Fab6、Fab7等三座工廠為8寸晶圓廠，S-Line、Fab14、 Line P1、Line P2、Line 17等五座工廠為12寸晶圓廠。Fab5、Fab6、Fab7等工廠之主要生產(chǎn)制程為40～100奈米;S-Line、Fab14、Line P1等工廠之主要生產(chǎn)制程為32奈米、28奈米、20奈米;而Line P2、Line 17仍在建設(shè)中。

　　Line P2廠原為NAND記憶體廠，2013年停產(chǎn)將生產(chǎn)設(shè)備更換為邏輯晶片制程設(shè)備，并預計在2015年投產(chǎn)，生產(chǎn)制程目前暫定為28奈米、20奈米;而 Line 17廠房為2013年所規(guī)畫投資建設(shè)的新工廠，制程設(shè)備已于2014年第一季發(fā)包，也預計于2015年投產(chǎn)，生產(chǎn)制程目前暫定為14奈米鰭式場效電晶體 (FinFET)制程，以爭取蘋果(Apple)新一代A9應(yīng)用處理器(AP)晶圓代工訂單。

　　在自有品牌邏輯晶片產(chǎn)品部分，三星電子邏輯晶片產(chǎn)品線有CMOS Image Sensor、Power IC、Display Driver IC、TCON IC(Timing Controller)、微控制器(MCU)、AP等產(chǎn)品，主要應(yīng)用于電視、導航、功能型手機、智慧型手機、筆電等消費性產(chǎn)品。

　　此外，三星電子也有可提供終端產(chǎn)品安全應(yīng)用之Smart Card IC產(chǎn)品線，Smart Card IC為電子抹除式可復寫唯讀記憶體(EEPROM)/Flash型態(tài)之晶片，應(yīng)用于確保電信通訊與行動安全之用戶識別模組(SIM)IC、近距離無線通訊 (NFC)IC、機器對機器(M2M)IC，以及應(yīng)用于確保金融交易安全之金融安全與認證(FSID)系統(tǒng)，也應(yīng)用于確保資訊產(chǎn)品安全之信任平臺模組 (TPM)、通用序列匯流排(USB)Tokens等產(chǎn)品中。

　　其次，在晶圓代工服務(wù)部分，三星電子在2010年，已經(jīng)和IBM、格羅方德 (GLOBALFOUNDRIES)、意法半導體(ST)等業(yè)者，導入IBM的28奈米制程技術(shù)，并進行半導體制造工廠同步化作業(yè)，晶圓代工客戶不須重新設(shè)計，就可在美國、韓國、德國等國家的多家廠房進行生產(chǎn)。三星電子在2011年和IBM簽署專利交互授權(quán)協(xié)議，為客戶提供20奈米以下高效能、低耗電之晶圓代工服務(wù)。

　　三星電子在2014年更進一步和格羅方德簽署策略合作計畫，由三星電子提供14奈米FinFET制程技術(shù)，晶圓代工客戶一樣可以不須重新設(shè)計，就可以選擇三星電子(韓國華城、美國奧斯汀)和格羅方德(美國紐約)的晶圓代工產(chǎn)線，以14奈米FinFET制程生產(chǎn)自家的晶片。

　　此外，在2014年也和意法半導體簽署28奈米全耗盡型絕緣層覆矽(FD-SOI)技術(shù)多重貨源制造全方位合作協(xié)議，以為采用28奈米FD-SOI制程的客戶提供多重貨源保障。

　　鞏固產(chǎn)品優(yōu)勢　三星推進10奈米制程

　　以下分別就DRAM、NAND與邏輯晶片等產(chǎn)品的發(fā)展方向，解析三星電子在產(chǎn)品產(chǎn)能、技術(shù)等部分的未來動向。

　　DRAM產(chǎn)品發(fā)展方向

　　首先在產(chǎn)能規(guī)畫部分，基于過往DRAM需求量高之桌上型電腦與筆記型電腦，其未來的成長動能已經(jīng)不如過去，使得三星電子至今并無DRAM產(chǎn)品之產(chǎn)線增建或產(chǎn)能擴充規(guī)畫。不過，整體產(chǎn)值仍可望隨微細制程提升而持續(xù)成長。

　　第二，在制程提升部分，三星電子已經(jīng)于2014年第一季首次量產(chǎn)20奈米制程4G DDR3 DRAM產(chǎn)品，未來所有產(chǎn)線將陸續(xù)升級至20奈米制程，而三星電子也將藉由改良型雙重曝光(Modified Double Patterning)技術(shù)，將DRAM微細制程再提升至10奈米制程。

　　第三，在產(chǎn)品發(fā)展部分，Computing DRAM會聚焦于20奈米制程之DDR4產(chǎn)品;Mobile DRAM會聚焦于性價比更好之LPDDR4產(chǎn)品，未來將提高Mobile DRAM之生產(chǎn)比重，整體事業(yè)重心也將從Computing DRAM轉(zhuǎn)移至Mobile DRAM。

　　第四，在產(chǎn)品技術(shù)部分，三星將導入 3D IC矽穿孔(TSV)技術(shù)，以提高單一封裝晶片密度與容量，并有效提升DRAM模組之傳輸速度與節(jié)能效果;與其他產(chǎn)品解決方案搭配的Solution DRAM(如Consumer DRAM、Graphic DRAM)，將聚焦于錯誤管理運算與伺服器用記憶體子系統(tǒng)之開發(fā)。另外，三星將全方位開發(fā)次世代的記憶體產(chǎn)品，如磁性記憶體(MRAM)、可變電阻式記憶體(ReRAM)、相變隨機存取記憶體(PRAM)等，以確保該公司在次世代記憶體競賽之技術(shù)優(yōu)勢。

　　NAND產(chǎn)品發(fā)展方向

　　首先在產(chǎn)能規(guī)畫部分，三星電子目前已藉由中國大陸西安廠大幅擴大NAND整體產(chǎn)能，待中國大陸西安廠穩(wěn)定量產(chǎn)之后，再視當時市場實際需求，不排除再于中國大陸西安增建第二條、第三條V-NAND產(chǎn)線。而在南韓華城的Fab12、Fab16廠并無產(chǎn)能擴充規(guī)畫，整體產(chǎn)能也可望隨V-NAND技術(shù)導入而持續(xù)成長。

　　第二，在制程提升部分，三星電子已經(jīng)于南韓華城Fab16廠、中國大陸西安廠成功量產(chǎn)10奈米級V-NAND產(chǎn)品，三星電子短期并無將生產(chǎn)制程再提升至10奈米以下制程之計畫。

　　第三，在產(chǎn)品發(fā)展部分，三星電子將生產(chǎn)符合UFS 2.0標準(傳輸速度達1.2GB、較現(xiàn)有eMMC 5.0標準傳輸速度快三倍)的NAND產(chǎn)品;SSD產(chǎn)品之發(fā)展重點則持續(xù)聚焦在適用于企業(yè)與資料中心的企業(yè)級SSD產(chǎn)品。

　　第四，在產(chǎn)品技術(shù)部分，三星電子目前V-NAND產(chǎn)品之堆疊層數(shù)為二十四層，未來將持續(xù)提升V-NAND產(chǎn)品堆疊層數(shù)，期待將堆疊層數(shù)增加至一百層以上。

　　邏輯晶片發(fā)展方向

　　首先在產(chǎn)能規(guī)畫部分，目前正在建置中的美國奧斯汀Line P2廠以及南韓器興Line 17廠預計將于2015年陸續(xù)投產(chǎn)，進而使三星電子邏輯晶片產(chǎn)能持續(xù)擴大。

　　第二，在制程提升部分，三星電子已經(jīng)完成14奈米FinFET制程之技術(shù)開發(fā)，2015年新加入的德州Line P2廠以及南韓器興Line 17廠，將直接導入14奈米FinFET制程，未來將再升級至10奈米制程;而其他產(chǎn)線也將視實際需要導入14奈米FinFET制程，不會所有產(chǎn)線均進行制程升級。

　　第三，在產(chǎn)品發(fā)展部分，自有品牌邏輯晶片之CMOS Image Sensor將提升畫素至2,000萬以上;AP則繼續(xù)發(fā)展內(nèi)建通訊模組的產(chǎn)品(例如ModAP)，以及更高效能、更低耗能之Exynos系列晶片，并將 Exynos系列晶片擴大應(yīng)用于其他智慧裝置中;而晶圓代工服務(wù)則朝提供更先進技術(shù)、一站式專利授權(quán)與晶片設(shè)計支援等方向推進，以爭取更多晶圓代工訂單。

　　第四，在產(chǎn)品技術(shù)部分，三星電子的14奈米FinFET制程所采用之技術(shù)為LPE(Low Power Enhanced)，2014年2月已完成制程認證，預定于2014年底或2015年投產(chǎn)。該公司將繼續(xù)開發(fā)LPE升級技術(shù)--LPP(Low Power Plus)技術(shù)，以維持晶圓代工競爭力。

　　提升企業(yè)競爭地位　半導體角色日益吃重

　　三星電子的半導體事業(yè)2013年營收雖僅占總營收比重29.6%，但對其他部門的終端產(chǎn)品而言，卻是拉大后位競爭者距離，縮小前方領(lǐng)先者差距，并強化重點終端產(chǎn)品差異化程度的重要角色。

　　三星電子的DRAM、NAND等記憶體產(chǎn)品制程，都較其他記憶體產(chǎn)品競爭者制程更為先進，可以提供終端產(chǎn)品最先進制程、效能最好、最節(jié)能的零組件。其邏輯晶片中的CMOS Image Sensor提供了更高畫素的相機模組，AP則提供了更多運算核心的處理器。

　　三星電子多種資通訊產(chǎn)品，如Chromebook 2、Galaxy S3、Galaxy S4、Galaxy Tab S 10.5、Note2 N7100、Galaxy Note 3 Neo、Galaxy K Zoom、Gear 2等，均搭載Exynos系列晶片，若加入通訊模組、可取代高通通訊晶片的AP順利開發(fā)量產(chǎn)，Exynos系列晶片對三星電子終端產(chǎn)品之重要性，將較現(xiàn)在更為關(guān)鍵。