芯片行业“大动作”!三星布局1.4nm芯片,计划2025年量产2nm“决战”台积电,先进制程芯片“卖爆了”

2022-10-04 19:23:03 来源: 证券时报 作者:安宇飞

  三星要在先进制程芯片上“决战”台积电了。

  据韩联社报道,10月3日,三星电子在美国加州硅谷举办“三星晶圆代工论坛&SAFE论坛”。论坛上三星芯片代工部门表示,将于2025年开始生产2nm制程工艺芯片,然后在2027年开始生产1.4nm工艺芯片。据了解,此前台积电也曾规划在2025年量产2nm芯片。

  如果说“2nm决战”还有数年时间,那么三星和台积电的“3nm大战”已经一触即发。今年6月,三星电子曾宣布称公司已开始量产3nm芯片。而台积电N3(即3nm)芯片也预计在今年下半年进行量产。

  为何在“消费电子寒冬”之下,头部芯片代工厂商纷纷加码先进制程?三星积极推动先进制程研发,又能否打破台积电在芯片代工市场遥遥领先的局面呢?

  三星和台积电的先进芯片之争

  目前,全球芯片代工市场呈台积电和三星“领跑”的市场格局,其中台积电优势地位明显。

  据市场研究机构TrendForce(集邦咨询)发布的报告,2022年二季度,全球前十大晶圆(晶圆是芯片的载体)代工企业营收排名前五的企业分别是台积电、三星、联电、格芯和中芯国际。其中,台积电占据53.4%市场份额,三星占据16.5%市场份额,两者共占芯片代工行业的7成市场。

  尽管从整体市场份额来看,三星离台积电尚有较远距离,但在4nm/5nm先进制程芯片上,三星追赶势头凶猛。

  据Counterpoint数据,2022年一季度,在全球4nm/5nm的智能手机芯片市场,台积电拿下了40%的市场份额,而三星拿下了剩余的60%。在手机高端芯片领域的市场份额“反超”,意味着三星开始在先进制程上追赶台积电的脚步。

  2022年6月底,三星电子发布公告称,公司已开始量产基于GAA晶体管(Gate-All-Around FET,全环绕栅极)结构的3nm芯片。而据《经济观察报》报道,在今年8月举办的2022年世界半导体大会上,台积电(中国)有限公司副总监陈芳曾表示,公司3nm芯片将在今年下半年量产,已经对部分移动和HPC(高性能计算)领域的客户交付,如果有手机的客户要采用3nm芯片,明年产品就能问世。

  可以看到,在3nm芯片的制造上,三星实现了“抢跑”。而此次三星对2nm芯片和1.4nm芯片的生产规划,也可以被视为对台积电的“宣战”,因为此前部分业内观点认为三星量产2nm芯片的进度将晚于台积电,而按照三星这次披露的规划,公司2nm芯片的生产进度并不会比台积电慢。

  据西南证券此前研报,台积电2nm芯片预计于2025年量产,进度可望领先对手三星及英特尔。台积电2nm芯片将首次采用纳米片架构,相较N3E(升级版3nm)制程,在相同功耗下频率可提升10%至15%。在相同频率下,功耗降低25%至30%。

  不过,速度虽然重要,但技术的成熟度同样重要。此前高通发布的使用三星4nm工艺的骁龙8就曾陷入“功耗危机”,导致后续高通发布的“升级版本”骁龙8+采用了台积电的4nm工艺。所以对三星来说,和台积电争夺先进制程芯片订单的道路注定不会一帆风顺。

  “消费电子寒冬”,为何扩大投入?

  据了解,台积电和三星的5nm及以下先进制程的芯片主要用于手机等消费电子领域。台积电财报显示,2022年二季度,公司晶圆代工收入中,38%来源于手机领域,43%收入来源于HPC领域。

  但目前,全球已经进入“消费电子寒冬”,手机、笔记本电脑等产品的销量情况并不乐观。

  据Counterpoint发布的报告,2022年二季度全球智能手机出货量为2.95亿部,同比下降9%,环比下降10%。这是自2020年初疫情暴发以来,首次出现季度出货量降至3亿部以下的情况。

  而市场调研机构Canalys报告称,2022年二季度全球笔记本电脑出货量为5450万台,同比下滑18.6%,已经连续三个季度下滑。

  不过在这种背景之下,三星和台积电却选择了扩大对先进制程芯片的投入。据媒体报道,尽管目前全球经济不景气,但三星仍计划到 2027 年将其先进芯片的产能提高三倍以上,以满足强劲的需求。据今年6月财联社报道,台积电将砸1万亿新台币在台中扩大2nm产能布局。

  为何“消费电子寒冬”之下,头部芯片代工厂仍要逆势扩张产能?或许是因为这一“寒冬”对先进制程芯片销量影响有限。

  据市场调研机构Strategy Analytics预测,从2022年起,高端智能手机(批发价大于300美元)将取代中端手机(100-190美元),成为智能手机销量最高的价格区间。在2022年至2027年,高端智能手机市场将占全球智能手机销量份额的 33%至36%,并占全球智能手机批发收益份额的73%至75%。

  可以看出,全球手机“高端化”趋势明显,而高端手机是先进制程芯片的重要使用场景。在高端机占比持续走高的背景下,先进制程芯片有望抵御“消费电子寒冬”的侵袭。

  从今年的实际情况来看,先进制程芯片的确没有受到太多来自手机和笔记本电脑市场销量下滑的影响。2022年二季度,台积电实现营收5341.41亿新台币(约合人民币1198亿元),同比大涨43.5%,实现净利润2370亿新台币(约合人民币531亿元),同比增长76%,再创历史新高。

  据台积电披露,二季度在晶圆代工营收中,5nm工艺占比21%,7nm占比30%,合计占比超过一半。可以看到,即便消费电子产品销量下滑,先进制程芯片需求依然旺盛。

  据台积电此前透露,最快在2023年,搭载3nm芯片的手机就将问世。随着台积电3nm芯片的量产以及搭载3nm芯片的手机问世,它和三星之间的先进制程之争或许会更加激烈。

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