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半导体

3nm制程的竞争台积电还能保持优势吗?

众所周知,在半导体市场三星的竞争优势很强,尤其是在存储、闪存、液晶屏、OLED、芯片制造等方面都有不错的竞争优势。不过,在芯片制造方面,三星一直有一个非常强大的竞争对手,那就是台积电。台积电借助着和苹果公司以及此前的华为公司的合作关系,占据了芯片代工制造的龙头老大位置。虽然后来华为被美国“制裁”,不允许台积电为其代工。不过,华为空出的产能很快被其他的手机厂商,包括苹果公司瓜分。在7nm和5nm制程方面,台积电的发展无疑更快一些,三星略逊一筹,但也紧随其后。不过在更先进的3nm制程发展上,三星是憋足了一股劲。

3nm制程,三星要拼了?

据悉,三星正在考虑在美国建立最先进的3nm芯片工厂。建设将耗资约10亿美元。三星希望借此拉近与台积电的差距。据悉,从2022年开始安装主要设备,并于2023年开始运营。目前正在商谈。三星抓住了美国政府迫切希望重整本土制造业,尤其是在微电子方面曾经的辉煌,需要引进更多的先进技术进入本土市场。包括三星、台积电都在受邀范围。而三星希望就是抢占有利位置。

据说拟建的工厂是美国首家使用深紫外光刻技术的工厂。未来在这个市场,芯片需求不仅是在移动互联网市场,包括智能手机,智能汽车领域,都会使用到这类技术。有分析师曾表示,三星如果想追上甚至超过台积电,需要先行进行大额投资才可以。而除了三星之外,台积电也计划在其亚利桑那州的工厂逐步实施3nm制程技术,三星希望也如此投资。不过,相对于台积电,三星存在的前最大的挑战之一是能否获得足够的EUV设备,除了台积电和三星之外,海力士和美光也希望获得EUV设备,不过目前世界上唯一的EUV机器制造商是荷兰ASML公司,它的产能是非常有限的。

三星计划在芯片制造和开发方面投资1,160亿美元,以赶上台积电,并在2022年开始使用3nm技术制造芯片。目前台积电在3nm制程方面走得更快一些,三星要追赶,就需要加快步伐。虽然台积电和苹果合作紧密,但三星也不是孤家寡人。高通和英伟达已经在三星工厂下订单,三星现在拥有两家EUV工厂,其中一家位于首尔南部华城的主要生产基地,而另一家位于平泽市。三星计划把自己的部分芯片制造外移到海外市场,美国是最佳的选择,尤其是中美之间的贸易竞争越来越激烈,美国也希望能够吸引到先进技术的进入。台积电和三星都是美国希望看到的能进入本土制造市场的代表企业。

三星也希望抓住这个机会,让自己在谈判的时候有更多的溢价权,如果能够得到美国政府更多的政策优惠措施,对于其拉近与台积电的差距也是大有裨益的。毕竟,台积电也不是不可超越的。随着谷歌、微软、亚马逊这些互联网巨头都开始研制自己的芯片时,未来对代工市场的需求也会陡增,而台积电根本吞不下这么庞大的市场,三星希望抓住的就是这样的机会。

撼动台积电太难了?

三星想撼动台积电的市场地位也是任重道远的。毕竟,台积电在技术的投入方面也是非常舍得花大手笔的。据悉,仅2020年台积电就投入了创纪录的280亿美元,用于开发生产和掌握新技术。而三星的半导体部门在2020年的资本支出为260亿美元,但这主要是为了支持存储器生产,而非芯片市场。

目前,在5nm制程上,三星几乎和台积电是齐头并进的。三星也于2020年正式量产。但在3nm制程上,三星似乎还是落后于台积电。台积电更舍得投资,据悉在3nm 制程上,台积电已经投入了200亿美元。而且台积电计划在2022年就要量产3nm 制程的芯片,而三星最快也得到2023年才可以量产3nm制程的芯片,有一年的时间差,在芯片市场或许也会面临着不同的发展境遇。

台积电的3nm制程计划在2022 年量产,届时,单月产能5.5万片起,2023年会达到10.5万片。留给三星的压力其实还是非常大的。此外三星和台积电都竞相采购ASML的EUV设备。而ASML的产能也是有限的。不过,台积电提前下手,已经向ASML订购了不少的EUV设备。这也让台积电的市场优势得到一定的保障。有消息称,在2021年,全球芯片代工市场上的64%的份额几乎都落在了台积电的头上。

在芯片制造业上,台积电的收益最大

值得关注的是,由于台积电和苹果之间的良好合作关系,让台积电从美国市场也赚走了不少的真金白银。据悉,台积电有60%的收益是来自美国市场,也就是说,台积电一年就能从美国赚走273亿美元。换句话说,美国的芯片制造订单每年有273亿美元在外流。再直白一点,就是美企的芯片生产有一大部分都不掌握在自己的手中,而是依赖亚洲的芯片代工厂。基本也是由台积电和三星瓜分。尤其令人遗憾的是,英特尔也退出了竞争行列,在制程技术进步上,英特尔一直没有跟上竞争对手发展的步伐。如今已经沦为寻找曾经的竞争对手来代工芯片了。

为了害怕在芯片上被“卡脖子”,美国政府出台政策吸引台积电、三星这样的芯片制造巨头赴美国建厂,此举也说明产业链的掌控是多么重要。市场对芯片的需求是越来越迫切,连汽车行业都要因为芯片的短缺出现“断供”的状况了。说明在芯片制造领域,市场的需求度是非常可观的。未来,一旦三星率先实现3纳米的量产,有需求的厂商都会一拥而上,届时受到自身光刻机数量的制约,三星的芯片产能就会受限,对EUV设备的需求也是三星一直在意的地方。而ASML的产能是有限的。当然,如果技术在未来可以获得一定范围内的突破,那么产能提升也并非没有可能。对于三星来说,还是要看在3nm 制程上的技术能不能缩短与台积电的差距了。

责任编辑:沈丛


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