去年，受疫情期間智能手機、汽車和游戲機的需求拉升，半導體板塊一路飆升，雖然今年以來半導體類股遭遇重創(chuàng)，但摩根士丹利分析團隊指出，隨著晶圓代工競爭格局的不斷演變，臺積電、三星和英特爾這三大巨頭依然值得關注。

7月25日周一，三星電子生產的全球首批3納米芯片產品出廠，這是自上月末開始批量生產以來，三星電子首次向客戶交貨。

三星電子在韓國京畿道華城廠區(qū)極紫外光刻(EUV)專用V1生產線舉行了適用新一代全環(huán)繞柵極(GAA)技術的3納米芯片產品出廠紀念活動。三星電子上月30日宣布全球首款基于GAA技術的3納米工藝半導體產品投入量產。

其計劃將GAA工藝的3納米芯片應用于高性能計算(HPC)，并與主要客戶公司合作，擴大到移動系統(tǒng)芯片(SoC)等多種產品群。另外，繼華城廠區(qū)之后，三星電子平澤廠區(qū)也將擴大GAA工藝3納米芯片產品的生產。

不久前，華爾街見聞稍早文章還提及，三星正考慮未來二十年在美國得克薩斯州建立11家芯片工廠，投資總額可能接近2000億美元，并創(chuàng)造超過1萬個就業(yè)機會。

“芯片三國殺”中的英特爾也不甘示弱，英特爾與聯發(fā)科宣布建立戰(zhàn)略伙伴關系，英特爾將通過其晶圓代工事業(yè)部(IFS)向聯發(fā)科供應芯片。聲明顯示，英特爾將為聯發(fā)科生產一系列設備所需的芯片。聯發(fā)科的芯片被用于亞馬遜Echo音箱以及Peloton Interactive Inc.自行車等眾多設備，現在將依靠英特爾的全球制造業(yè)足跡來更接近美國和歐洲的市場。英特爾晶圓代工事業(yè)部總裁Randhir Thakur稱，作為無晶圓廠晶片設計公司之一，聯發(fā)科每年驅動超過20億臺智能終端裝置，是該部門在進入下一發(fā)展階段時的絕佳合作伙伴;而英特爾擁有先進制程技術與位于不同區(qū)域的產能資源，可協助聯發(fā)科交付下波10億個跨多元應用的連網裝置。

聯發(fā)科稱，與英特爾在5G數據卡合作后，將著眼快速增長的全球智能設備，進一步與英特爾展開成熟制程晶圓制造上的合作。聯發(fā)科還強調，公司采取多元供應商策略，與英特爾的合作將有助于提升公司成熟工藝的產能供給，高端工藝則會持續(xù)與臺積電維持緊密伙伴關系，沒有任何改變。

無疑，此次合作對于英特爾在芯片代工領域與臺積電以及韓國三星電子的競爭來說是一項重大成就。英特爾首席執(zhí)行官Pat Gelsinger已將芯片代工作為重振芯片業(yè)務的一部分，另外還包括將現有芯片工廠現代化以及建設新工廠。

不過值得注意的是，本月英特爾已通知客戶稱2022年下半年將對半導體產品漲價。原因是受全球通貨膨脹影響，成本上漲。正如華爾街見聞·見智研究所分析的，一方面是成本傳導，另一方是英特爾在CPU市場極強話語權以及服務器等領域對芯片仍有較高的需求，才使得公司具有漲價的底氣。中間三位大咖抱的可不是普通的「盤子」，而是剛從三星華城電子園區(qū)生產線上拿下來的3納米晶圓。

再看看周圍的其他團隊成員，笑得也相當開心。而且他們比的不是剪刀手，而是代表著3納米的「3」。性能拉滿，能耗暴降,說起這個首次實現量產的3納米芯片，就不得不提到它背后的MBCFET技術。MBCFE突破了此前FinFET的性能限制，通過降低電源電壓水平來提高功率效率，同時還通過增加驅動電流能力提高了性能。

說起納米片晶體管和半導體芯片的應用，三星這還是第一次。目的是為了實現高性能、低功耗的計算服務。最終能在移動處理器上也得以應用。三星的總裁，兼代工業(yè)務負責人Siyoung Choi博士表示，「我們一直都發(fā)展得很快。三星一直緊跟前沿的技術，然后想辦法把它們投入生產應用。比如說之前的首個High-K金屬柵極、FinFET，還有EUV等等?！?/p>

「現在，我們又是第一個研究MBCFET的?！谷堑莫毤壹夹g應用了有更寬的通道的納米片，和用通道窄一點的納米線的傳統(tǒng)GAA技術相比，不光提升了性能，還提高了能源利用率。不僅如此，應用了3納米GAA技術，三星還能通過調整納米片的通道寬度，優(yōu)化功耗和性能，來滿足各類客戶的不同需求。此外，3納米GAA的設計非常靈活，簡直就是為設計技術協同優(yōu)化(DTCO)量身打造的。我們主要看新技術應用以后，芯片的功耗、性能和面積大小(PPA，Power、Performance、Area)三個維度來量化。

和5納米的工藝相比，第一代3納米工藝相比5納米降低了高達45%的能耗，提升了23%的性能，減少了16%的面積。光是一代的提升就已經肉眼可見了。更不用說二代的PPA——功耗降低50%、性能提高30%、面積減少35%，比一代又優(yōu)秀了不知多少。良品率行不行?量產靠譜嗎?在外行眼里，能量產3納米的工藝可能已經不敢想象了，但是也有分析師表達了其它的一些看法。來自大和資本市場的SK Kim表示，「三星能干成這件事，確實有意義。但還遠遠不夠。量產只是第一步，你在能用它來生產主流芯片之前，比如手機CPU這種，不見得能多掙多少錢?！?/p>

這其實是有根據的。4月份就有消息傳出來，說三星基于GAA的3納米工藝良率才在10%~20%之間，比預期低得多。三星需要付出更多的精力和成本來解決這個問題。5月份就再次傳出了3納米良率問題已得到解決的消息，6月初才又傳出來進入試驗性量產的說法。不過，有了4月的前車之鑒，業(yè)界很多專家都對三星3納米的真實情況打了個小小的問號。

據報道，6月22日，市場再次傳出了三星3納米芯片量產再一次推遲的消息，還是因為良率問題。而且，三星之前給別的大廠代工芯片還鬧出過不少笑話。最逗的可能就是當時超級出圈的驍龍888，人送外號「大火龍」

這幾年人們對于芯片的關注度明顯提升，尤其是高精度的納米級芯片。目前，已知的手機芯片可以做到4納米的量產，就比如最近新發(fā)布的高通驍龍8+以及10月份要帶來的蘋果A16仿生芯片，都是4納米制作工藝，它們統(tǒng)一的特點就是性能強大。通俗地來講，我們可以理解為納米數越小，性能也越強，但這個觀點只是泛泛而談的，最主觀的感受。

制作高精度納米芯片的難度是非常大的，這里也要感嘆一下人們的研發(fā)能力，幾乎是一年提升一個納米等級。但是根據規(guī)律而言，再從4納米往下研究的話，每提升一個等級，難度就會加大100倍以上，而之前就有科學家表示人類最高能做到7納米芯片，而這項技術早早就被打破了。

目前，韓國三星電子對外官宣了自己旗下首款3納米芯片，并且可以支持量產，而中國的一家企業(yè)也會成為其第一個客戶。

首先要制作3納米芯片，最先要做的就是設計和開發(fā)，打破之前原有的設計圖紙，重新編輯。其投入資金、技術和人才成本都是難以估計的，并且就算設計出3納米芯片，也需要光刻機的加工制成，這兩項缺一不可，往往一次研發(fā)的費用動輒就是十幾億。所以，3納米芯片的研發(fā)和制作難度是非常大的。

直觀地來講，三星的這款3納米芯片較之前的5納米芯片在功耗上降低了45%左右，性能提升了23%，面積減小了16%。其實，如今芯片的性能已經處于過剩的狀態(tài)了，最重要的就是如何讓芯片更加穩(wěn)定，功耗更小，增強續(xù)航的同時，也能減少發(fā)熱，讓設備正常地運轉下去。

而這次中國公司將成為首批客戶，這家公司就是中國礦機芯片公司。眾所周知，礦機對于芯片的要求能力非常高，不僅要求芯片有很強的性能，還要有穩(wěn)定的低功耗，如果功耗大，散熱能力又不強的話，輕則系統(tǒng)卡頓，重則機器直接報廢?？磥?，市場還是非常相信三星3納米芯片技術的。就連高通也增加了訂單，以后就能在高通驍龍芯片上看到3納米芯片的身影了。

三星之所以能夠量產3納米芯片，原因就在于三星采用了MBCFET技術，這項技術也是基于晶體管的一種升級技術。能夠提升芯片的功率和電流，以換取更高性能的表現。

臺積電(TSMC)是世界上最先進的代工芯片制造商，控制著全球 54% 的芯片合同生產市場，蘋果和高通等沒有自己半導體設施的公司都是其客戶。

根據數據提供商 TrendForce 的數據，三星以 16.3% 的市場份額排名第二，去年該公司宣布了一項 171 萬億韓元(約 8840.7 億元人民幣)的投資計劃，以在 2030 年之前超越臺積電成為全球頂級邏輯芯片制造商。

“我們將在有競爭力的技術開發(fā)方面繼續(xù)積極創(chuàng)新，”三星公司代工業(yè)務主管 Siyoung Choi 說。

三星聯合首席執(zhí)行官 Kyung Kye-hyun 今年早些時候說，其代工業(yè)務將在中國尋找新的客戶，因為從汽車制造商到家電產品制造商的公司都急于確保產能，以解決全球芯片持續(xù)短缺的問題，它預計在中國將有高的市場增長。

雖然三星是第一個生產 3 納米芯片的公司，但臺積電正計劃在 2025 年實現 2 納米芯片的批量生產。

分析師說，三星是內存芯片的市場領導者，但其在更多樣化的代工業(yè)務方面已經被領先者臺積電超越，使其難以跟其競爭。在過去一年左右的時間里，三星與行業(yè)領導者競爭的努力也因舊芯片的產量低于預期而受到阻礙。該公司在 3 月份表示，其經營情況已顯示出逐步改善。

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