智东西（大众号：zhidxcom）
文 | 韦世玮
导语：本年动乱的半导体商场中野心暗涌，而这将是一场纯芯片代工巨子台积电和全工业链电子巨子三星之间的强势较劲。
三星电子和台积电两大芯片代工巨子之间的火药味现已越来越浓了，这场持续近十年的拉锯战如烈火烹油般愈演愈烈。
本年6月，拓墣工业研究院发布2019年Q2全球十大晶圆代工厂排行榜，数据显现，在芯片代工商场全体下滑的形势下，头部玩家也不胜重压，2019年第二季度10大厂商总营收为153.6亿美元，同比下降8%。
其间，台积电以75.53亿美元的营收位居榜首，商场比例高达49.2%，占有着芯片代工商场半壁河山，三星电子则以27.73亿美元营收紧随其后，商场比例为18%。
尽管三星电子的商场比例离台积电还有不少距离，但比较之下，纵观别离凭13.36亿美元和11.6亿美元位列第三、第四的格芯与联电，三星电子成为唯二比例破10%，且能与台积电对台较劲的玩家。
实际上，台积电与三星电子之间的博弈坚持已久，本来在制程工艺上还有英特尔这个不行小看的劲敌，但近年来它在制程比赛上的体现并不活跃，一派坐观成败之态，因而三星电子和台积电之间的缠斗在业界显得愈加耀眼。（芯片终极战事！谁是制程之王？）
订单争夺赛中，前段时刻三星电子吞下英伟达下一代GPU肥单，并有风闻它也将高通骁龙865订单收入囊中。而彭博社和Digitimes在本年5月连续报导，台积电凭仗先进的7nm EUV（N7+）制程，紧握苹果A13处理器和华为海思的麒麟985订单。
芯片制程大战中，三星电子的7nm制程与台积电比较虽问世较晚，但在本年8月7日，三星电子正式发布了全球首颗选用7nm EUV工艺制成的Exynos 9825芯片。台积电则在本年5月宣告已开端量产选用EUV光刻技能的N7+，并方案在2020年量产3nm。
现在，距戈登·摩尔提出的“摩尔定律”已曩昔了54年，关于“摩尔定律已死”的论调也已传声数年。
这次，智东西将目光聚集在台积电和三星电子的十年拉锯战，经过深度查询，看清两家芯片代工巨子之间的对战背面的芯片工业全局。在这个特别的时刻点，可以看到台积电和三星电子的芯片代工战现已搅动从芯片到5G、消费电子多个工业，其方法和细节远比幻想中杂乱和精彩。
三星电子与台积电商场争夺战要害点
一、芯片代工抢单拉锯战
说起台积电和三星电子的芯片代工之战，必定绕不开两边竞抢商业订单的论题。
其实早在2014年，两边就已开端在彼此争夺代工话语权。其时，一路在制程工艺研制上不断超速跃进的台积电，已然具有了和三星电子对立的实力，并顺运用28nm工艺从后者手中抢获了苹果的iPhone A8订单，三星电子只能抱着32nm制程惋惜离场。
转眼到2015年，三星电子因其14nm芯片工艺的日新月异，并开出比台积电更低的代工费用，抢回高通、AMD和NVIDIA等不少大客户订单。
但是，其时全球手机商场正开端略显阑珊之色，并在2016年呈现颓势，商场高端智能手机需求下滑，导致高端芯片的需求也随之削减。
但现已在从前一波对立中尝到甜头的三星电子并不满意于此。所以，它将目光从头放在了苹果iPhone芯片这块肥肉上。
本来苹果在2015年推出iPhone 6s时，其A9芯片的代工订单是由台积电和三星电子分食。
iPhone A9芯片
但别忘了，与台积电只专心代工芯片制作不同，三星电子的全体事务非常广泛，芯片代工仅仅其间的一小部分，更甭说它在移动终端也有巨大的智能手机事务。这意味着，三星电子的芯片也自产自销。
但是，一贯不喜欢把鸡蛋都放在一个篮子里的苹果公司感到了危机。
一方面，从2011年起，苹果和三星电子就因专利战陷入了长达七年的官司泥沼，首要环绕产品的有用和规划方面。尽管三星电子曾在2015年同意向苹果赔付5.48亿美元，但两边并未真实宽和，再次进入上诉流程。
另一方面，在2012年，三星电子的比赛力不断前进，不只成为了苹果iPad最大的屏幕供货商之一，还垄断了iPad的NAND闪存、DRAM内存和其他中心配件，在一台均价560美元的iPad供应链中占有了36%的比例。
与此一起，其时的台积电与三星电子比较，前者不只在芯片制程工艺、封装工艺和出货量上都更为老练，本钱也更低，天然成为了苹果的优选。
根据这不行避免的多元比赛联系，苹果和三星电子完全分手，将三星电子芯片代工拒之门外。随后，苹果2016年iPhone 7/7 Plus的A10 Fusion芯片、2017年iPhone 8/X的A11 Bionic芯片，这些代工订单根本由台积电独食，别离选用了16nm制程和10nm制程。
iPhone A11 Bionoc芯片
面临这笔得而复失的肥单，三星电子也不是没有尽力过。
可三星电子未曾料到，2017年5月，台积电宣告其7nm制程工艺成功试产，并将于2018年开端量产，而其时三星电子要完结7nm工艺的研制也得比及一年后了。
随后6月，64岁的三星电子CEO权五铉亲身赴美访问苹果高层，想要借两边在OLED屏幕方面的合作联系，企图在苹果A12处理器的订单上分一杯羹。
但事实证明，其时台积电的7nm制程工艺无论是在能效、功耗仍是运算速率上，均优于三星电子。不只是苹果，就连华为海思、高通、英特尔和联发科等都纷繁投入台积电怀有，三星电子抢单方案流产。
在7nm上吃了亏的三星电子，在2018年4月正式完结7nm制程的研制，随后便在10月宣告了7nm EUV工艺的量产方案。
三星Exynos芯片
起先，因为三星电子的7nm EUV工艺技能不行老练，一度未曾被商场认可。直到本年，三星电子的这一为难境况才稍见好转。
三星电子凭仗着7nm EUV工艺技能和贱价抢单手法，先是在本年6月抢下了英伟达大单，担任出产英伟达方案于下一年推出的下一代GPU。随后又有工业链音讯传言，三星电子从头获得高通骁龙865处理器订单，并将在本年年末前完结量产。
另一方面，彭博社曾在本年5月报导称，台积电将持续独食苹果A13处理器，预备进行大规模量产，此外Digitimes也在5月泄漏，台积电预备在第三季度开端量产华为麒麟985。
尽管，这些都标明台积电的手里还有几张重量十足的底牌，但对三星电子来说，本年但是它初次在7nm范畴抢下台积电的大客户订单。
这也意味着，三星电子和台积电的芯片代工抢单大战再次打响。
二、三星电子扩展代工事务，直追台积电
实际上，从前三星电子的芯片代工事务一向“仰人鼻息”，并不是一个独立的部分。
2017年之前，三星电子的半导体帝国首要运营着存储芯片和非存储芯片两大部分。其间，后者又被称为S.LSI（System LSI），首要担任IC规划和Fab芯片代工，为其客户和自家的智能手机出产芯片。
但在移动终端厂商们看来，他们与三星电子之间存在的比赛联系，在三星电子的这种事务结构下存在着较大的商业危险。因而，三星电子芯片代工事务的开展一向遭到阻止。
2016年，三星电子的半导体事务营收以401.04亿美元位居国际第二，商场占有率达11.7%，仅次于英特尔。但是，三星电子的芯片代工部分在这一年的营收为44亿美元。
为了进一步扩展本身的芯片代工事务，前进半导体商场的比赛力，2017年5月，三星电子宣告将组成一个新的芯片代工事务部分，首要为高通和英伟达等客户供给芯片代工服务，其间包含移动处理器和其他非存储芯片。
不只如此，2018年头，三星电子相关担任人曾放出狠话，表明要在2018年末完结逾越联电和格芯，跃升芯片代工商场比例第二的方针，并在未来直逼台积电。
那时，台积电已在芯片代工范畴奔驰多年。
据拓墣工业研究院发布的数据显现，2017年台积电的营收为320.4亿美元，以55.9%的商场比例稳坐榜首。而其时排名第四的三星电子，芯片代工事务的营收为43.98亿美元，商场占有率7.7%。
风趣的是，在这十大代工厂中，只要三星电子是仅有的IDM（Integrated Design Manufacturing ，整合组件制作商）厂商，虽远不及台积电，但也是全球最大的IDM代工厂。
拓璞工业研究院发布2017年全球前十大晶圆代工厂排名
那么三星电子在2018年是否达成了方针呢？
实际上，2018年上半年，三星电子的晶圆代工事务营收为21.64亿美元，同比下降2.2%，商场占有率为7.4%。反观一哥台积电，上半年营收163.08亿美元，相当于7个半三星电子，并分割着56.1%的商场占有率。
拓璞工业研究院发布2018年上半年全球前十大晶圆代工厂排名
但商场调研组织IC Insights计算，三星电子的芯片代工事务营收在2018年将增加至100亿美元，以14%的商场占有率逾越位列第二的格芯。一起，台积电的营收也将到达347.65亿美元。
值得留意的是，IC Insights的陈述还指出，三星电子商场占有率的敏捷前进首要得益于芯片代工部分的独立，把其自产自销的Exynos芯片归在了芯片代工事务的营收中。
但是事实证明，三星电子不只做到了，而且其营收还势不可当般增加，将格芯和联电甩在了后头。
到本年6月，拓璞工业研究院发布2019年Q2全球前10大晶圆代工营收数据。数据显现，当下全球芯片代工需求仍在下滑，台积电Q2营收达75.53亿美元，同比下降4%，商场占有率达49.2%。
三星电子Q2营收为27.73亿美元，同比下降9%，商场占有率为18%，仅次于台积电。而本季度的格芯、联电以及中芯，其商场占有率均未达10%。
拓璞工业研究院发布2019年Q2全球前十大晶圆代工厂排名
现在看来，台积电在全球的芯片代工商场中，依然无出其右，而三星电子则是一支最有机会在未来商场中应战台积电的潜力股。
但需求留意的是，本年榜首季度中，台积电和三星电子的商场占有率别离为48.1%和19.1%。如此看来，这两季度以来，两者之间的距离不只没有缩小，反而呈小幅拉大之势。
三、7nm制程范畴大战剧烈
现在，在全球芯片代工商场中，7nm制程技能是战况最为剧烈的一处战场，也仅剩下台积电和三星电子两边坚持，上演了一场又一场“神仙打架”。
率先在7nm范畴获得优势的台积电，在2018年完结量产后，凭这一技能连续将苹果A12、华为麒麟980和高通骁龙855大客户订单收入囊中。
本年6月，台积电总裁魏哲家在上海技能论坛上表明，台积电作为全球榜首家大规模量产7nm工艺的晶圆代工产，现在市面上一切选用7nm制程工艺的芯片全都是由台积电出产。
据台积电2019年第二季度数据显现，该公司本年Q2营收77.46亿美元，其间7nm芯片的出货量就占了芯片事务总营收的21%，位列第二。榜首则是16nm制程，占比23%。
台积电2019年Q2财报中芯片制程营收散布
固然，在7nm这一节点上落后的三星电子，简直就只能和自己玩。
直到2018年，三星电子才正式完结7nm制程研制。但不甘愿让台积电一家独大的它，便随后在10月宣告量产7nm EUV方案，并将在2020年1月完结正式量产。
凭仗这项7nm EUV技能，三星电子纷繁拉客，总算在本年抢回了英特尔的芯片大单。
EUV（Extreme Ultraviolet Lithography）又称极紫外光刻，是一种选用13.5nm长的极紫外光作为光源的光刻技能，对光照强度、能耗功率和精度等都有极高要求。
现在，大多数芯片出产运用的都是一种名为DUV（深紫外光刻）的技能，波长193nm。但跟着半导体工艺的开展，芯片晶体管的面积和密度越来越挨近物理极限，DUV技能在制作芯片时会发生严峻的衍射现象，难以推动着制程工艺的前进，因而EUV技能就成为打破这一瓶颈的要害。
但现在，全球仅有荷兰公司ASML掌握着高端光刻机的中心技能，设备的造价本钱非常昂扬，而且该公司在本年年头表明，2019年仅出货30台EUV设备，每台价格超越1.2亿美元，简直是DUV光刻机价格的2倍。
这么看来，可以抢到一台EUV光刻机设备无疑是对芯片代工厂实力和财力的两层检测。
ASML出产的第四代EUV光刻机
上一年，ASML公开了EUV光刻机的预订状况，各大厂商共预订了21台光刻机，其间台积电占了10台，三星则占了6台。而这，也将成为它们在7nm制程比赛中拔得头筹的要害。
三星电子官方表明，其7nm EUV工艺相较于自己的10nm，不只能将芯片面积削减约40%，还能前进50%能效，并和其他7nm工艺比较，能效也将前进10%。
紧接着在本年8月7日，三星电子发布了选用7nm EUV工艺的Exynos 9825芯片。官方称，该芯片功能将前进20%至30%，一起耗电量也将削减30%至50%。
值得一提的是，三星电子推出的Exynos 9825也是全球首颗7nm EUV芯片。
另一方面，早在本年5月，就有报导称台积电已开端量产7nm+ EUV，并由华为麒麟985先行，一起苹果的A13芯片也瞄准了这一技能。
尽管两边都并未官宣将选用台积电的7nm+ EUV技能，但就现在来看，台积电和三星电子在7nm EUV制程的对决上，三星电子的确以Exynos 9825占了先机。
三星Exynos 9825芯片
四、7nm制程以下，抢先霸占物理极限
其实，在7nm以下的制程工艺方面，三星电子和台积电也照样打得火热，但以口水战为主的成分更大。
本年6月，台积电正式官宣6nm工艺，其选用EUV技能，晶体管密度比较7nm前进了18％。一起，该工艺估计在2020年第1季度进入试产阶段。
在5nm制程方面，2018年6月，台积电宣告将出资250亿美元研制5nm工艺，并在本年3月进入了危险试产阶段，估计将在下一年2月完结量产。
此外，台积电也早把3nm工艺的研制提上日程。本年7月，官方表明3nm制程正处于前期研制阶段，其尺度将比前一代缩小30%，估计将在2020年完结量产。
甚至在2nm工艺节点上，台积电相同布下下场。本年6月，台积电宣告正式发动2nm工艺研制，估计将于2024年投产。
三星电子也不甘落后，它在前段时刻发布了最新的芯片代工方案路线图，其6nm、5nm和4nm工艺也将接二连三。
三星最新发布的芯片制程路线图
路线图显现，三星电子首要方案将在本年下半年量产6nm LPP（6nm Low Power Plus），该工艺作为三星电子7nm LPP的加强版，其晶体管密度也将前进10%，并完结更低功耗。
其次，5nm LPE（5nm Low Power Early）将在本年内完结流片，并于下一年上半年投入量产。5LPE不管是在功能、功耗仍是中心面积上都将得到必定的前进。
一起，4nm LPE（4nm Low Power Early）将会在本年内完结规划，并将在2020年完结初次流片，2021年投入量产。
三星电子表明，这三项工艺技能，实际上是在其7LPP工艺的基础上不断推动得来的。
相同，三星电子也将其工艺研制的触手伸向了3nm节点。此前2018年12月，三星电子曾表明其3nm工艺已完结功能验证，将在2020年完结大规模量产。
台积电与三星电子的芯片制程之战节点
结语：两大芯片代工巨子迎来新比赛浪潮
现在，三星电子和台积电在芯片代工范畴仍在持续火拼。
一方面，三星电子尽管在曩昔几年与大客户订单坐失良机，但本年凭7nm EUV工艺强势抢单英伟达后，也意味着其向台积电从头宣战。
另一方面，台积电一向以来坐拥着芯片代工商场的半壁河山。三星电子自从头调整其半导体事务结构后，一路打破重围，其商场比例也从全球第四斩杀到仅次于台积电的位置。
在芯片制程范畴，7nm及以下范畴虽仅剩台积电和三星电子对打，但两边在制程上的不断研制和力求量产，也将是一场绵长而剧烈的抢食战。
与此一起，这也是纯芯片代工巨子和全工业链电子巨子之间的一场对决。
台积电作为芯片代工形式的首创者，自1987年创建以来，经过了32年的开展，已然成为全球最大的芯片代工企业。
而三星电子想要将公司事务布局全工业链的野心也日益显着，一边忙着推动其智能手机等移动终端的事务开展，一边也不忘前进本身在半导体范畴的比赛力。
尽管，本年全球政治和经济的冲突影响了芯片代工商场的需求，各大芯片代工厂商营收同比均成下滑之势，但全体芯片商场跟着芯片AI化和云端AI芯片的立异，其开展势头仍较可观。
芯片代工范畴的头部玩家格式亦未定型，各方玩家还在不断厮杀。
特别是韩国半导体工业也正面临着危急关头，以三星电子为首的韩系玩家不甘落后，它们既不想持续遭到日本在半导体原材料方面的约束，一起三星电子作为全工业链的电子巨子，也不想输给代工厂。
无论是芯片代工一哥台积电，仍是全工业链电子巨子三星电子，它们都期望在芯片制程技能的研制和量产落地中先夺优势，并顺势而进步一步刮分商场。