日前，台積電在台南科學園區舉(ju) 辦 3nm 量產(chan) 暨擴廠典禮，正式宣布啟動 3nm 大規模生產(chan) 。雖然三星早在半年前就已經開啟了 N3（3nm）工藝芯片製造，但由於(yu) 剛剛采用 GAA 的原因似乎生產(chan) 良率有嚴(yan) 重下滑。  

當然，三星也沒有坐以待斃，此前業(ye) 界稱其已經聯合 IBM、Silicon Frontline Technology 等公司合作提高 3nm 成品率，希望為(wei) 自家手機爭(zheng) 取到部分高通驍龍 8 Gen3 的訂單。今日據韓國經濟日報報道，三星一位高管在受訪時表示，相比於(yu) 此前受困的良率問題，三星第一代的3nm製程良率“接近完美”，第二代3nm芯片技術也迅速展開。“我們(men) 現在正在馬不停蹄地開發第二代3nm芯片。”  

此前中國台灣媒體(ti) 報道稱，台積電的3nm工藝實現了高達85%的生產(chan) 良率，高於(yu) 三星。韓媒稱，這一數字過於(yu) 誇張，韓國行業(ye) 消息人士認為(wei) 實際可能在50%。他們(men) 表示，考慮到台積電向蘋果大規模生產(chan) 和交付業(ye) 界最小的芯片的周期，其產(chan) 量最多為(wei) 50%。  

據悉，在三星與(yu) 台積電都進入3nm製程的時代之後，未來3nm製程將會(hui) 成為(wei) 晶圓代工市場的主流。因此，預計到2025 年之際，3nm製程市場的產(chan) 值將會(hui) 高達255 億(yi) 美元，超越當時5nm製程預估的193 億(yi) 美元產(chan) 值。根據市場調查機構TrendForce 的數據顯示，2022 年第三季度，在全球晶圓代工市場中，台積電仍以53.4%市場份額穩居第一，排名第二的三星市場份額僅(jin) 16.4%。所以，在市場激烈競爭(zheng) 下，也使得3nm製程將成為(wei) 未來兩(liang) 家公司主要競爭(zheng) 的關(guan) 鍵。  

台積電和三星在先進製程競爭(zheng) 激烈，除先進製程技術以外，兩(liang) 家公司也都在積極布局下遊先進封裝領域。包括3DFabric平台、I-Cube與(yu) X-Cube係列，希望結合先進製程，加上獨門的先進封裝技術，以完整的解決(jue) 方案，爭(zheng) 取客戶青睞。不過，三星與(yu) 台積電兩(liang) 家廠商也有三大差異，決(jue) 定兩(liang) 者的發展方向必然不同。   

三星與(yu) 台積電的差異

三星與(yu) 台積電的最大差異當屬商業(ye) 模式，三星和英特爾同樣有整合元件（IDM）業(ye) 務領域，但台積電一開始就鼓勵IC設計廠商“fabless”，以自身專(zhuan) 注晶圓製造為(wei) 客戶服務。台積電不與(yu) 客戶競爭(zheng) ，加上先進技術、強大製造、堅強的客戶夥(huo) 伴關(guan) 係等三位一體(ti) 競爭(zheng) 優(you) 勢，近十年培養(yang) 出規模經濟，彼此間有加乘效益。不過，三星因有強大係統整合與(yu) 終端產(chan) 品經驗等，對部分尋找出海口的芯片廠來說具有更大話語權，比如和芯片客戶談代工也談訂單，在三星晶圓代工廠投片，將有望在三星旗下品牌導入采用。三星是全球前二大智能手機品牌，年出貨量約2.4億(yi) 支，調整自製與(yu) 采購芯片自然產(chan) 生彼此平衡力道。例如三星往IDM模式發展，對其他直接競爭(zheng) 的手機品牌的投片生產(chan) 當然較難爭(zheng) 取，但若非直接競爭(zheng) 者的芯片或GPU廠商，相對無利害關(guan) 係，找三星代工就是一個(ge) 參考選項。  

第二大差異是量產(chan) 規模決(jue) 定了代工地位，因三星晶圓代工的先進製程產(chan) 能僅(jin) 約台積電四分之一，其中產(chan) 能有五成以上自用，僅(jin) 約四成釋出接單，總產(chan) 能仍少於(yu) 台積電，不少投片生產(chan) 的客戶多將三星代工當成第二供應商的考量。雙方PK最厲害的應該是先進製程的量產(chan) 規模，代表了最直接的競爭(zheng) 力。雖然三星常把超越台積電掛在嘴邊，但知名研究機構The Information Network預測，台積電和三星在7nm乃至更先進的製程上，實際量產(chan) 產(chan) 能規模差距近三年仍相當明顯。以7nm來看，2019年時台積電7nm產(chan) 能約每月10.5萬(wan) 片，對應三星製程的相關(guan) 產(chan) 能則僅(jin) 約2萬(wan) 片，2020年二者之間產(chan) 能差距推估約14萬(wan) 片與(yu) 2.5萬(wan) 片，台積高出三星4.6倍。同樣的情況也在5nm製程上發生，機構數據顯示，推估台積電5nm月產(chan) 能將在2022年內(nei) 達到月產(chan) 12萬(wan) 片，三星也積極在韓國本地擴充，估計月產(chan) 能有機會(hui) 達到3.5萬(wan) 片，台積電仍超過2.42倍。  

第三大差異，市場估計將落在3nm製程技術上。三星在3nm先進製程的實際量產(chan) 時間為(wei) 2022年上半年，率先量產(chan) 第一代3nm，采用環繞閘極技術（Gate-All-Around；GAA）精進製程，提高量產(chan) 良率。台積電則是在2022年下半年量產(chan) 3nm，仍采用鰭式場效電晶體(ti) （FinFET）技術。三星同時開發3nm乃至2nm所需的第二代技術多橋通道場效應電晶體(ti) （Multi-Bridge-Channel FET；MBCFET），希望在第一代3nm量產(chan) 後一年導入生產(chan) 。三星指出，新技術能使芯片效能較7nm製程提高35%、麵積減少45%，功耗降低五成。但並未講明實際量產(chan) 情況，尚須持續追蹤。台積電仍使用FinFET架構提供客戶3nm製程產(chan) 能，並在法說會(hui) 上強調，將提供客戶最成熟的技術、最好的效能及最佳的成本，對照5nm及7nm的開發與(yu) 導入時間，台積電選擇多種的成本組合讓客戶選擇，讓高效能運算及智能手機應用上都有較多客戶使用3nm。  

然而，隨著3nm的代工價(jia) 格持續攀升也讓不少客戶望而卻步。從(cong) 成本核算的角度來看，第三方分析機構IBS曾算過一筆賬，晶圓廠在3nm製程的工藝研發投入達到40億(yi) 美元-50億(yi) 美元，建一座3nm製程、每月生產(chan) 4萬(wan) 片的生產(chan) 線，成本約為(wei) 150億(yi) 美元-200億(yi) 美元，這還隻是晶圓廠的投入。先進製程芯片的開發費用同樣不遑多讓，其研發費用主要包括芯片設計、IP、EDA、設備等，根據第三方半導體(ti) 研究機構Semi engineering計算，28nm製程的開發費用大約為(wei) 5130萬(wan) 美元，到16nm製程需要投入1億(yi) 美元，到5nm製程節點，這個(ge) 費用達到5.42億(yi) 美元。可見先進製程芯片的製造成本一路飆高。

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