​芯片代工之战：台积电持续发力，三星却遭遇暴击

芯片代工之战：台积电持续发力，三星却遭遇暴击

在追赶台积电的路上，三星又有新动作。

前些天，三星宣布将其第二代 3nm 制程工艺的命名改为 2nm，并已经将此消息通知了客户和合作伙伴。去年，有报道称该公司将更改该制程的名称，现在，得到了三星官方的确认。三星称，该制程将在今年年底前开始批量生产。

一位 IC 设计公司人士表示：" 我们收到了三星电子的通知，他们将第二代 3nm 更名为 2nm。我们去年与三星签订的第二代 3nm 制程晶圆代工合同也被改名为 2nm，我们需要在不久的将来重写合同。"

此次更名是三星为了提升其晶圆代工品牌影响力，达到良好营销效果采取的措施。前些年，三星曾经做过类似的事情，2020 年，在从 7nm 制程转向 5nm 时，就曾将其第二代 7nm 工艺更名为 5nm。那之后，英特尔决定大力发展晶圆代工业，为了在先进制程命名上 " 不吃亏 "，以追赶台积电，也有过类似的更名操作，才有了现在的 Intel 7 和 Intel 4 等工艺名称。无论是三星，还是英特尔，对制程节点进行更名，首先说明它们非常看重晶圆代工业务和市场，通过这样的操作，可以对标台积电的制程节点，在营销上不落下风。

近两年，三星晶圆代工业务在先进制程上逐渐缩小了与台积电的差距，特别是在 2022 年 6 月，三星电子成为全球首家量产基于全环栅（GAA）工艺的 3nm 制程芯片公司。按照该公司的计划，要在 2024 年量产第二代 3nm 制程芯片，并在 2025 年量产真正的 2nm 芯片。通过更名，三星将 2nm 量产时间提前了。

据悉，三星获得了日本人工智能创业公司 Preferred Networks（PFN）的人工智能（AI）芯片订单，将采用 2nm 制程。业界分析认为，三星之所以能拿到 PFN 的 2nm 订单，是因为其具备存储器和晶圆代工服务的综合能力，可以提供高带宽内存（HBM）生产和先进 2.5D 封装的全套解决方案。

01 三星的良率问题待解

自从进入 5nm 制程时代以来，良率一直是三星晶圆代工业务所面对的最大问题，特别是在 3nm 制程节点上，三星率先引入了全新的 GAA 架构晶体管，与以往使用的 FinFET 晶体管有较大区别，也使良率问题进一步放大。

据 Notebookcheck 报道，目前，三星的 3nm 工艺良率在 50% 附近徘徊，依然有一些问题需要解决。三星 2023 年曾表示，其 3nm 工艺量产后的良率已达到 60% 以上，不过，现在看来，当时过于乐观了。

今年 2 月，据韩媒报道，三星新版 3nm 工艺存在重大问题，试产芯片均存在缺陷，良率为 0%。报道指出，采用 3nm 工艺的 Exynos 2500 芯片因缺陷未能通过质量测试，导致后续 Galaxy Watch 7 的芯片组也无法量产。报道指出，由于 Exynos 2500 芯片试产失败，三星推迟了大规模生产，目前，尚不清楚是否能够及时解决良率问题。

为了追赶台积电，三星的 3nm 制程工艺采取了比较激进的策略，主要体现在 GAA 晶体管架构上，台积电的 3nm 依然采用 FinFET。2nm 才会转向 GAA 晶体管，激进的结果就是要在良率方面付出一些代价。不过，虽然三星的 3nm 制程良率问题很大，但在 4nm 工艺方面的表现好多了，良率已提升至 75%。

总体来看，要想赶上台积电，三星必须彻底解决良率问题。

02 台积电好事不断

相对于三星晶圆代工业务的艰难，近期，台积电显得顺风顺水。

据韩媒 BusinessKorea 报道，全球市值追踪网站 CompaniesMarketCap 统计显示，截至今年 1 月 28 日，台积电市值为 6081.5 亿美元，远高于三星的 3644.3 亿美元，两者差距扩大至 2437 亿美元。相比之下，2022 年底，台积电市值仅 3863 亿美元，仅比三星高出 933 亿美元。

台积电市值自 2021 年底超过三星以后，几乎年年领先。2020 年底，三星市值还有 5008 亿美元，比台积电的 4881 亿美元高出 127 亿美元，但 2021、2022、2023 年，台积电的市值分别高出三星 1338 亿、933 亿、1378 亿美元。

进入 2024 年以来，三星市值下降 9.24%，台积电市值上升 12.75%。

台积电 2023 年财报显示，其全年营收 692.98 亿美元，年减 4.5%，但优于预期。

专门研究半导体公司的金融分析师 Dan Nystedt 表示，按照 2023 年营收进行衡量，台积电首次成为全球最大的半导体制造商。该公司 2023 年 693 亿美元的营收表现，超过了英特尔的 542.3 亿美元和三星的 509.9 亿美元。

展望 2024 年，台积电总裁魏哲家表示，随着半导体库存恢复到健康水位，今年整体半导体产值（不含存储器）有望年增 10%，预计晶圆制造产业年增约 20%，预估台积电在 AI、高性能计算（HPC）需求带动下，全年营收有机会增长 21%~25 %。

从魏哲家的判断可以看出，台积电将今年的营收重点聚焦在了 AI 和 HPC 上，而此前在半导体周期下拯救多家半导体巨头业绩于水火的汽车芯片代工业务则并没有被提及。从营收结构上看，物联网和汽车业务占台积电总营收的比重也在下滑。2023 年第四季度，汽车业务占该公司总营收的 5%，环比持平，同比下降了 1 个百分点，物联网业务占总营收的比重为 5%，环比下降 4 个百分点，同比下降 3 个百分点。

大客户订单涌入

目前，台积电手握众多 AI 芯片大单，包括英伟达、AMD 和英特尔，还有众多 AI 芯片创业公司也在台积电投片，且采用最先进的 4nm、3nm 制程。业界认为，英伟达将在 3 月 17 日举行的 GTC 大会推出最新一代 Blackwell 架构 B100 GPU，将采用台积电 3nm 制程。

Dan Nystedt 估计，2023 年，苹果公司占台积电收入的 25%，向台积电支付了 175.2 亿美元。与此同时，英伟达向台积电支付了 77.3 亿美元，占其 2023 年收入的 11%。

"2023 年，台积电的前 10 名客户占其收入的 91%，高于 2022 年的 82%"，Nysted 在 X 帖子中写道：" 这些公司包括联发科、AMD、高通、博通、索尼和 Marvell。"

多年来，苹果一直是台积电的头号客户，而且会在未来多年内一直是台积电的第一大客户。随着市场对 AI 处理器需求的增加，英伟达在台积电收入中的份额可能会在 2024 年增加，该公司已经预订了 3nm 制程和 CoWoS 封装产能。今年，AMD 在台积电收入中的份额有希望达到 10%，该公司面向数据中心的 EPYC 处理器销量正在增加，其用于 AI 和 HPC 的 Instinct MI300 系列 GPU 的市场需求量也很大。

今年，英伟达新品 H200、AMD 的 MI300 将对台积电的 3nm 制程提供大量订单。英特尔下一代低功耗架构 Lunar Lake MX（LNL）CPU 将使用台积电的 N3B 制程，近期，台积电开始加快进度，Arrow Lake H/HX 的 CPU 也将采用 3nm 制程，有望进一步提升台积电产能利用率。

由于先进制程需求持续增长，台积电计划到 2024 年底将 3nm 产能利用率提升至 80%。

在大量客户订单涌入的情况下，今年第一季度，台积电 8 英寸晶圆产能利用率稳步回升，12 英寸产能利用率更是超过了 80%。在代工报价超过 1 万美元的 5nm、4nm 制程方面，2023 年第四季度占台积电营收比重已升至 35%，全年为 33%，2023 年底产能利用率接近 90%，目前接近满载。代工价近 2 万美元的 3nm（N3B、N3E）产能利用率更是由 2023 年底的 75% 升至 95%，首季月产能已提前达到 10 万片。

台积电计划于 2025 年推出 2nm 制程，将采用纳米片工艺。该公司已经启动了 2nm 试产的前置作业，预计导入最先进 AI 系统来加速试产效率，目标是今年试产近千片，试产顺利后，将导入后续建设完成的竹科宝山 Fab 20 厂。

熊本厂迎大单

台积电在日本新建的熊本厂，也迎来了大单，近期，全球 CIS 图像传感器龙头索尼大举在台积电熊本新厂下单。

2023 年第四季度，CIS 市场开始回暖，加上 AI 市场需求强烈，各式终端应用都开始采用专为 AI 开发的镜头，CIS 组件有望出现新一波镜头换新潮。

索尼看好未来车用和消费类电子商机，将大量采用台积电 22nm 制程生产 CIS 和图像信号处理器（ISP）芯片。

目前，台积电熊本厂正在进行装机作业，预计今年第四季度投片量产，以 40nm、28nm、22nm 制程为主，为车用、工业等客户提供晶圆代工产能。

加大研发投入，甩开竞争对手

在 3nm 制程技术顺利实现量产，以及 2nm 制程技术即将进入量产的关键时刻，2023 年 12 月，台积电对研发团队发放了 12 月特别贡献奖金，以表彰他们为技术研发所做的努力。台积电证实了这一举措，表示此举旨在激励和留住人才。

台积电一直高度重视研发投入。据报道，2022 年，该公司的研发费用高达 54.7 亿美元，主要用于扩大技术领先优势。2023 年 6 月，台积电发布了可持续发展报告，公布了员工的平均薪酬统计数据，并表示大部分员工都参与了股权激励计划，以八五折的价格购买并持有公司股票。

台积电发放分红奖金也不手软，2021 年员工业绩奖金与分红总计约 712 亿元新台币，以 5.7 万人计算，平均每人约 125 万元。近两年的分红更是创历史新高与次高，2022 年，员工业绩奖金与分红总计约 1214 亿元，以 6.5 万人计算，平均每人可以分到 186 万元，分红金额较前一年度大增约七成，创台积电历史新高，平均员工奖金年增率达 49.5%。2023 年，这样的激励措施依然在延续。

在持续、大量的研发投入下，台积电先进制程一直处于业界龙头位置。目前，5nm 制程已进入量产第三年，为台积电贡献了 26% 的营收。此外，4nm 制程技术自 2022 年开始量产，并推出了 N4P 和 N4X 等升级版本。3nm 制程 2022 年开始量产，升级版本 N3E 于 2023 下半年量产。

在更先进的 2nm 制程技术方面，台积电已向主要客户，如苹果和英伟达展示了原型制程测试结果。2nm 制程将于 2025 年开始量产，预计苹果将成为主要客户。另外，专为更高功率负载设计的高性能计算制程技术将在之后推出。

台积电总裁魏哲家曾表示，公司不会低估竞争对手，但自家 N3P 制程的 PPA 在成本和技术成熟度上优于竞争对手的 18A 制程。未来的 2nm 制程将是业界最先进的技术。

今年 2 月底，魏哲家表示，台积电不与客户竞争、赢得客户信任，或许对手会追上制程与技术，但台积电纯晶圆代工模式获得客户信任，是决胜关键，韩国和美国的竞争对手都有技术和产品想跟台积电竞争，但都败下阵来。关于竞争对手，用魏哲家的原话就是，想与台积电竞争，" 门都没有 "。

魏哲家暗示的对手，就是三星和英特尔。

03 结语

在晶圆代工市场，三星的不断追赶，确实取得了一定效果，特别是在 3nm 制程方面，台积电相对于三星的优势，相比于前些年的 7nm 和 5nm，已经减少了，但是，差距依然存在，而且，三星在将 3nm 工艺继续向前推进的过程中，遇到了诸多问题，如良率和营销等，眼下，三星正在着手解决这些问题，但难度不小。

反观台积电，在全球电子半导体业整体不景气的 2023 年，该公司的技术演进和营收表现依然稳健，而且稳健的令对手有些绝望。今后几年，三星和英特尔晶圆代工业务的日子不好过。

对于三星来说，挑战更多，该公司既要追赶台积电，还要预防半路杀出的英特尔。而且，不止在晶圆代工业务方面，三星在其它原本赖以成名的业务领域也响起了警报，如显示面板。

近期，供应链顾问公司 DSCC 发布了一份报告，2023 年第四季度，京东方超过三星，出货量位居可折叠显示面板市场第一。自 2019 年第三季度进入可折叠市场以来，三星的出货量一直处于领先地位，采购量也处于第一的位置，然而，这些都在 2023 年第四季度被终结了。

报告显示，2023 年第四季度，京东方占据了可折叠面板市场 42% 的份额，位居第一，三星则从第三季度的 76% 断崖式下滑至第四季度的 36%。据 DSCC 分析，三星第四季度可折叠面板出货量环比下降了 70%，该机构表示，京东方市场份额的激增，很大程度上归功于华为可折叠手