文|半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
近期，三星又登上了行業(yè)熱搜榜，特別是該公司一把手——三星電子副會(huì)長李在镕——于6月7日啟程出訪歐洲，相繼訪問荷蘭、德國、法國，為期12天。這也是其時(shí)隔半年后的首次海外行程。
此次行程中，最為關(guān)鍵的一站就是荷蘭，因?yàn)槔钤陂F要訪問總部設(shè)在埃因霍溫的ASML公司，討論極紫外光刻機(jī)（EUV）的供貨問題。李在镕與ASML進(jìn)行接洽，爭取EUV光刻機(jī)優(yōu)先供貨，據(jù)估計(jì)，今年ASML將發(fā)貨51臺EUV光刻機(jī)，三星電子有望獲得其中的18臺。在先進(jìn)制程工藝市場爭奪戰(zhàn)中，三星要想追趕臺積電，這18臺設(shè)備志在必得，否則差距可能越拉越大。
近兩年，全球芯片缺貨，給晶圓代工業(yè)提供了絕佳的商機(jī)。據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，2021年，全球晶圓代工產(chǎn)能利用率超過95%，收入增長31%，達(dá)到1002億美元，這也是去年整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)增長的主要?jiǎng)恿Α?/p>
在這樣的一個(gè)賣方市場，晶圓代工廠具有很強(qiáng)的話語權(quán)和選擇權(quán)，因此，很多客戶都爭先簽署長期協(xié)議，且主動(dòng)繳納預(yù)付款，這促使領(lǐng)先的晶圓代工廠將資本支出翻了一番，在未來幾年會(huì)達(dá)到歷史新高。以臺積電為例，該公司占有全球晶圓代工市場份額的54%，2022年的投資預(yù)計(jì)超過400億美元。在這樣的形勢下，作為追趕者的三星必須進(jìn)一步加大投入力度，才能將其18%的市場占有率維持住，之后才有希望進(jìn)一步縮短與臺積電之間的距離。
為此，近些年，三星一直在晶圓代工業(yè)務(wù)方面加大投資力度，每年都爆出天文數(shù)字。不過，只有錢還是不夠的，因?yàn)槿堑木A代工業(yè)務(wù)很難完全獨(dú)立，與其內(nèi)部的其它業(yè)務(wù)有著千絲萬縷的聯(lián)系，難以輕裝上陣，這使其在與臺積電的競爭過程中明顯處于下風(fēng)。
為了解決這個(gè)問題，2017年5月，三星宣布將晶圓代工業(yè)務(wù)部門獨(dú)立出來，成為一家純晶圓代工企業(yè)，并計(jì)劃在未來5年內(nèi)取得晶圓代工市場25%的份額。為增強(qiáng)晶圓代工業(yè)務(wù)能力，三星在其設(shè)備解決方案部門（負(fù)責(zé)監(jiān)管該公司的關(guān)鍵芯片業(yè)務(wù)）下設(shè)立了研發(fā)中心。研發(fā)中心納入了三星在設(shè)備解決部門的八個(gè)研究機(jī)構(gòu)，包括內(nèi)存、系統(tǒng)大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體、封裝、LED、生產(chǎn)技術(shù)、軟件和顯示中心。
近些年，三星做出了各種各樣的努力，以進(jìn)一步深入晶圓代工業(yè)務(wù)。然而，5年過去了，取得25%晶圓代工市場份額的目標(biāo)還沒有實(shí)現(xiàn)。看來，不只是錢的問題，很多方面都需要調(diào)整，其中就包括人事調(diào)整。
高層變動(dòng)
6月初，業(yè)界爆出三星電子高層出現(xiàn)大規(guī)模調(diào)整，當(dāng)?shù)孛襟w援引公司消息人士的話稱，被替換的高管人數(shù)約為20人，其中，執(zhí)行副總裁宋在赫被任命為半導(dǎo)體研發(fā)中心負(fù)責(zé)人，該中心領(lǐng)導(dǎo)先進(jìn)制造工藝和芯片產(chǎn)品的開發(fā)，涵蓋內(nèi)存和片上系統(tǒng)。以前，宋在赫曾領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)專門設(shè)計(jì) NAND 閃存芯片的團(tuán)隊(duì)。他因成功引入NAND閃存垂直架構(gòu)而聞名。
據(jù)悉，晶圓代工部門將由執(zhí)行副總裁Nam Seok-woo 領(lǐng)導(dǎo)，Nam還將從事內(nèi)存芯片制造相關(guān)工作，并繼續(xù)擔(dān)任全球制造和基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)總經(jīng)理的現(xiàn)任職務(wù)。
曾在存儲(chǔ)芯片制造部門工作的執(zhí)行副總裁 Kim Hong-sig 被任命為晶圓代工技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，該團(tuán)隊(duì)的重要任務(wù)是提升先進(jìn)制程芯片的良率。
一位市場分析師表示：“過去幾個(gè)月，三星電子的產(chǎn)量有所下降，其主要客戶也離開了。為此，三星正在尋找改進(jìn)方法，以應(yīng)對一系列表現(xiàn)不佳的情況。”
三星證實(shí)了人事變動(dòng)，但否認(rèn)與業(yè)務(wù)問題有關(guān)。
這并不是三星電子，特別是其晶圓代工業(yè)務(wù)首次大規(guī)模進(jìn)行高層調(diào)整，在面臨芯片良率和留住客戶的重大問題時(shí)，三星電子已經(jīng)更換了許多半導(dǎo)體高管。
最近的一次出現(xiàn)在2021年，這也是在三星實(shí)控人李在镕出獄后做出的，目標(biāo)是重振三星集團(tuán)，發(fā)起高層人事部門大換血，破格調(diào)整高管，前所未有。其中，三星全面撤換半導(dǎo)體、手機(jī)、消費(fèi)電子三大事業(yè)主管，并將手機(jī)及消費(fèi)電子事業(yè)合并，此舉透露出三星集團(tuán)經(jīng)營重心已轉(zhuǎn)向半導(dǎo)體，讓投資人信心大增。特別值得注意的是，有8名四十多歲的副社長晉升者，從該公司主力事業(yè)半導(dǎo)體事業(yè)（DS）部來看，存儲(chǔ)事業(yè)部商品企劃組副社長Young-su Son（47歲）、Foundry事業(yè)部銷售團(tuán)隊(duì)副社長Seung-cheol Shin（48歲）、美洲總管副社長Chan-ik Park（49歲）等晉升。
先進(jìn)制程緊追臺積電
三星進(jìn)行包括高層調(diào)整在內(nèi)的各項(xiàng)變革，目的之一就是為了提升其晶圓代工業(yè)務(wù)部門的競爭力，特別是先進(jìn)制程的進(jìn)度及其良率的提升。
三星已經(jīng)量產(chǎn)的最先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)是5nm，這方面，依然落后于臺積電，特別是在成熟度和良率方面，去年，采用三星5nm制程的高通Snapdragon 888就出現(xiàn)過熱問題，也輸給臺積電5nm制程的蘋果A14、M1芯片效能表現(xiàn)。
4nm方面，三星宣布4LPP將在2022年滿足客戶要求。由于4LPP依賴于熟悉的FinFET，三星的客戶使用此節(jié)點(diǎn)將容易得多。
此前，三星將其4LPE視為其7LPP的演進(jìn)工藝，可能是因?yàn)?nm比5nm具有非常明顯的PPAc（功率，性能，面積，成本）優(yōu)勢，或者因?yàn)榇嬖趯?shí)質(zhì)性的內(nèi)部變化（例如，新材料，極紫外光刻的使用率顯著提高等）。據(jù)悉，三星在2021年提高了其4LPE和5LPP技術(shù)的產(chǎn)量，這使其能夠?yàn)椴煌酒O(shè)計(jì)提供不同的PPAc優(yōu)勢。
3nm方面，三星計(jì)劃在2022上半年推出3nm，與臺積電基本同步。目前，三星晶圓代工主要客戶包括高通、IBM、英偉達(dá)，以及自家的處理器芯片，同時(shí)，它們也是該公司3nm制程的主要客戶。
三星3nm制程研發(fā)規(guī)劃分為兩個(gè)階段：第一代的GAA GAE(GAA-Early)與第二代3nm GAP(GAA-Plus)。2019年，該公司稱3nmGAE制程2020年底前展開風(fēng)險(xiǎn)試產(chǎn)，2021年開始量產(chǎn)，但目前未見蹤影，外界認(rèn)為將延遲到2023年才會(huì)量產(chǎn)。
投資先進(jìn)封裝技術(shù)
除了先進(jìn)制程，在先進(jìn)封裝技術(shù)方面，三星也在緊追臺積電。2018年前后，為奪回被臺積電通過集成型晶圓級扇出封裝(Integrated Fan-Out；InFO)綁定晶圓代工先進(jìn)制程所流失的蘋果iPhone應(yīng)用處理器訂單，三星電機(jī)重金投資面板級扇出型封裝(Fan-Out Panel Level Packaging；FOPLP)技術(shù)。
在重金投入研發(fā)FOPLP后，三星已量產(chǎn)可與InFO、CoWoS封裝分庭抗禮的FOPLP-PoP與I -Cube 2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)。
不過，F(xiàn)OPLP仍面臨不小的挑戰(zhàn)，以目前FOPLP的狀況來看，生產(chǎn)規(guī)模將是技術(shù)普及的最大挑戰(zhàn)，在初期良率還不夠好的狀態(tài)下，F(xiàn)OPLP產(chǎn)能要達(dá)到理想的成本優(yōu)勢，短期內(nèi)恐不易達(dá)成。
另外，F(xiàn)OPLP精細(xì)度要提升不容易，這也是三星先切入相對低端的穿戴式裝置AP，還難以取得高端智能手機(jī)訂單的原因，面對未來高效運(yùn)算需求，包括AP、人工智能芯片、GPU、ASIC或FPGA等芯片，恐無法使用現(xiàn)行的FOPLP設(shè)備量產(chǎn)，況且FOPLP同樣有翹曲(warpage)等問題待解決。
FOPLP制程設(shè)備投資風(fēng)險(xiǎn)大，也是一大挑戰(zhàn)，由于FOPLP無法沿用已有面板或晶圓制造設(shè)備，多數(shù)廠商必須以新制程制作設(shè)備，成本相當(dāng)高，若是用量不夠大，將無法支撐成本，投資回收將有相當(dāng)難度。
爭奪客戶
三星的主要客戶高通、英偉達(dá)和特斯拉依靠該公司生產(chǎn)8nm和14nm芯片，近兩年，憑借5nm等先進(jìn)制程，三星贏得了高通公司Snapdragon 888系列的新訂單，以及英偉達(dá)的Ampere和GeForce芯片的新訂單。
據(jù)DigiTimes報(bào)道，三星晶圓代工客戶數(shù)量已經(jīng)突破100家。從目前的形勢來看，2022年晶圓代工市場依舊火熱，而三星將多點(diǎn)開花，全面發(fā)展。三星現(xiàn)階段在汽車和人工智能領(lǐng)域的芯片制造上，仍處于起步階段，這將是其未來晶圓代工能否繼續(xù)壯大的關(guān)鍵。
自2017年三星將晶圓代工業(yè)務(wù)獨(dú)立后，已從最早的30家客戶成長到100家以上。據(jù)稱，三星的目標(biāo)是到2026年，客戶數(shù)量達(dá)到300家以上。臺積電2022年的客戶數(shù)量預(yù)計(jì)將有500家以上，是三星的5倍。
有統(tǒng)計(jì)顯示，2020年，三星將其晶圓代工產(chǎn)能的60％用于內(nèi)部，主要用于智能手機(jī)的Exynos芯片，其余產(chǎn)能被幾大客戶瓜分，具體包括：高通（20％），英偉達(dá)、IBM和英特爾共享另外20％。隨著三星在2021年增加其7nm及更先進(jìn)制程芯片的產(chǎn)量，自用產(chǎn)能占比已降至50％左右。然而，這仍然是一個(gè)很大的比例，相對于臺積電產(chǎn)能100%為客戶服務(wù)，三星還有很長的路要走。
結(jié)語
根據(jù)Gartner的報(bào)告，在臺積電宣布價(jià)格上漲后，三星在2021年底將其晶圓價(jià)格上漲了20%。近期，隨著臺積電代工價(jià)格的上漲，三星也提升了報(bào)價(jià)。5月中旬，據(jù)知情人士透露，三星的芯片代工價(jià)格可能會(huì)上漲15%至20%。知情人士表示，新的定價(jià)將從今年下半年開始實(shí)施，三星已經(jīng)完成了與部分客戶的談判，并在與其他客戶進(jìn)行討論。
水漲船高，全球芯片的供不應(yīng)求，給了三星爭奪更多客戶的機(jī)會(huì)。不過，跟在臺積電身后漲價(jià)，依然體現(xiàn)出了三星的些許無奈，因?yàn)樵诼?lián)電、中芯國際等晶圓代工廠宣布漲價(jià)之后，并未聽到三星跟進(jìn)漲價(jià)的消息，因?yàn)槟菢訒?huì)削弱三星相對于臺積電的價(jià)格優(yōu)勢。只有等到臺積電漲價(jià)，三星才敢跟進(jìn)。
作為一個(gè)“獨(dú)立”的業(yè)務(wù)部門，三星晶圓代工已經(jīng)進(jìn)入了第6個(gè)年頭，但其收益率仍低于主要競爭對手臺積電。由此看來，這家韓國半導(dǎo)體巨頭仍需不斷投資和改善其產(chǎn)線，同時(shí)進(jìn)一步梳理內(nèi)部管理系統(tǒng)，才有希望實(shí)現(xiàn)到2030年超越對手的目標(biāo)。