三星拼了!同時挑戰台積電與索尼

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中美貿易戰的發生,一下讓人們平時關注不多的晶片行業成了焦點。晶片是現代電子產品的基礎,沒有它就不能生產電腦、智慧型手機等家用電器。晶片設計位於半導體產業的最上游,是半導體產業最核心的基礎,擁有極高的技術壁壘,需要大量的人力、物力投入,需要較長時間的技術積累和經驗沉澱,因此晶片競爭異常激烈。

三星的激進和布局

追溯三星晶圓代工的歷史可以發現,2017年,三星將晶圓代工列為了獨立業務部門,更好地為客戶提供服務,開始展露在晶圓代工上的野心。

同時,通過三星近年來的財報可以看到,三星對半導體領域的投資在逐年增加,2018年投資金額達 226億美元,占全球半導體總額的21%左右。今年4月,三星電子又宣布將在 2030年前投資1150億美元用於系統半導體領域的研發和生產技術。三星斥巨資在晶圓代工上展開進一步布局,重點推動先進位程的發展。

同時隨著格芯、聯電相繼推出先進位程工藝競賽,三星得到了進一步的發展空間,目前已成長了全球第二大晶圓代工廠,開始把台積電作為對標的對象。

根據三星在2018年公布的未來製程工藝路線圖顯示,7nm節點中,三星選擇跳過LPE低功耗,直接進入了7nm EUV,7nm EUV工藝今年4月份開始量產,下半年開始推6nm工藝,5nm工藝今年4月份完成開發,下半年首次流片,2020年量產。4nm工藝今年下半年完成開發。

真正發生重大變革的是3nm節點,因為3nm開始會放棄 FinFET 轉向GAA電晶體,三星的3nm GAE工藝已經發布了1.0版 PDK,將於 2020年進行測試,2021年量產,後續還有優化版3GAP工藝,還在繼續優化改良中。

在依仗高額研發投入、激進布局擴張晶圓代工業務的形勢以及變幻莫測的國際關係和發展環境之下,三星的發起了「搶奪」台積電客戶,搶占晶圓代工市場的的信號。

近日,根據國外媒體報導,高通已經開始著手下一代旗艦 SoC驍龍865的生產工作,但這一次並不是由以往的台積電進行晶片生產,而是改由三星半導體進行驍龍865生產。所使用的製造工藝也會從此前台積電的7nm升級為三星近期開始量產的7nm EUV。驍龍865可能會基於通過生產工藝提升,帶來更好的性能功耗表現。有消息稱驍龍865將支持LPDDR5內存,有內置基帶的4G版和外掛驍龍 X55 基帶的5G版本。

高通之外,已經有英偉達、IBM、英飛凌等此前台積電的客戶選擇轉投三星進行7nm EUV 工藝的晶片生產。

重整CMOS圖像傳感器業務,力拚索尼

2018年12月,三星電子設備解決方案部門通過組織重組,在系統LSI部門下建立了一個「傳感器業務團隊」,負責LSI事業部內的CMOS圖像傳感器產品規劃和銷售,工藝研發由設備解決方案部門的代工部門完成。

CMOS圖像傳感器(CIS)可將半導體設備中的光轉換成電信號,是數位相機和智慧型手機的標配。近年來,配備多個相機鏡頭的智慧型手機越來越流行,CIS的需求也在不斷增加,並且隨著自動駕駛車輛越來越受歡迎,CIS需求將進一步激增,原因在於CIS可以成為自動駕駛車輛的視神經,識別道路和周圍環境的實時變化。

伴隨著手機雙攝的應用以及被應用於汽車等領域,CIS的增長需求增長迅速。市場研究公司IC Insights預測,到2022年,圖像傳感器市場市值預計從2018年的137億美元增加至190億美元。

三星電子CIS之前默默無聞,2013年推出ISOCELL技術之後,開始奮起直追。根據數據顯示,從銷售量上看,三星電子CIS份額在2017年的市場占有率已經達到25.4%,和索尼的28.3%的市占率差距已縮小至3個百分點。但從銷售額看,索尼CIS的全球市占率搞達52.2%,遙遙領先於三星電子的19.1%。從銷售額的角度看,三星電子的CIS想要追上龍頭索尼,還有段不小距離。

不過三星電子認為獨創的ISOCELL技術比索尼技術強,2018年6月推出ISOCELL Plus技術。在推出新技術的同時,三星電子正在提升CIS生產能力,表示要超越索尼,成為市場領導者。事實上,早在2017年三星電子就開始擴充12英寸CIS產能。截止2017年12月三星電子12英寸CIS的產能為每月4.5萬組,2017年開始改造12英寸DRAM產線FAB 11,2018年底完成改造;同時對FAB 13進行改造,據悉,FAB 11和FAB 13的產能超過每月7萬組,預計2019年底三星電子CIS產能將達12萬組,超過索尼影像傳感器每月10萬組的產能。

三星電子的傳感器業務原來主要面向移動終端市場,現在增加了汽車圖像傳感器。

2018年10月,三星電子推出了汽車圖像傳感器品牌ISOCELL Auto。並向特斯拉提供車輛圖像傳感器,這是三星電子向汽車企業提供CIS的第一例,對三星電子擴大代工事業的意義非常大。

三星望塵莫及

根據目前全球晶片製程工藝的分布來看,能夠具備7nm一下製程研發生產能力的企業目前僅有台積電、三星以及英特爾。而台積電率先搶占7nm製程高地,為企業帶來了豐厚的利潤回報和技術儲備。

台積電製程技術已經把三星甩在身後,後者預計2020年才會進入7nm EUV時代。

台積電支持極紫外光(EUV)微影技術的7nm加強版(7nm+)製程已經按原計劃於3月底量產,全程採用EUV技術的5nm製程已經進入試產階段。

報導稱5nm製程享有極紫外光微影技術所提供的製程簡化效益,同時也在良率上有明顯改善,相較於台積電前幾代製程,5nm製程達到了最佳技術成熟度。

雖然目前三星已經先不7nm EUV製程進入量產,但是至今尚未投入使用。三星公布的資料顯示,華城廠區預計2019年底才會全面完工,這意味著7nm EUV製程真正大量生產要等到2020年年中。

如果台積電能夠按照計劃率先實現5nm製程量產,那麼無疑蘋果、高通、NVIDIA等都不會冒險向三星下訂單,而AMD早已宣布7nm以下全面擁抱台積電。業內人士預計,砸下重金投入7nm以下製程的三星勢必會通過打價格戰搶奪客戶資源。


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