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圆晶代工生产：三星手机PK台积電(diàn)，谁的赢面大？
台积電(diàn)近期多(duō)事之秋，于2018年6月进行高管交接，也各自在2018年8月产生计算机病毒感柒恶性事件，和2019年1月暴发圆晶品质缺陷恶性事件，但多(duō)亏30以来，焊锡产品研发稳扎稳打，稳打稳扎，确保优秀焊锡一路领先。
2019年4月24日，三星公司发布了将来的融资计划和总體(tǐ)目标，方案在将来12年之内（2019年至2030年）项目投资约1200亿美金提升系统软件LSI和圆晶代工生产业務(wù)流程层面的竞争能(néng)力；并借助廉价抢到NVIDIA下代GPU订单信息，完全力挑台积電(diàn)。 但目前遭受日本國(guó)原料禁运，抹到了一层层黑影。
文(wén)中从发展史、生产地、优秀焊锡、封裝合理(lǐ)布局等层面来整理(lǐ)三星手机挑戰台积電(diàn)的赢面。
一、发展史
1、台积電(diàn)
1987年2月21日创立，台积電(diàn)宣布创立，开辟纯圆晶代工生产新(xīn)方式；1988年企业营业额超出台币10亿；1991年企业实现提高效益台币5亿，自此无1年亏本；1993年营业额超出台币100亿；1994年9月在中國(guó)台湾发售，当初营业额达台币193亿（约6亿美金）；1995年营业额超出10亿美金；1998年营业额超出台币500亿；2000年营业额初次超出1000亿台币（台币1660亿）；2008年营业额超出100亿美金（台币3330亿）；2012年营业额初次超出台币5000亿；2018年营业额初次超出台币10000亿。2017年和2018年的市场份额為(wèi)56%。
做為(wèi)技术专业集成電(diàn)路芯片生产制造第三产业的创始者与管理(lǐ)者，台积電(diàn)潜心為(wèi)全世界Fabless企业、IDM企业和系统集成公司出示圆晶生产制造服務(wù)项目。自开创刚开始，台积電(diàn)即不断出示顾客最优秀的技术性及台积電(diàn)TSMC COMPATIBLE设计构思服務(wù)项目，在出示优秀的圆晶生产工艺与最好的生产制造高效率上已创建了优良的信誉。
台积電(diàn)在有(yǒu)着优秀技术性后，将其转化成生产制造优点，主要包括合格率、可(kě)信性、按时供货性、充裕的生产能(néng)力以应对客户满意度和生产制造周期时间等。技术性与生产制造上的优点，转化成与顾客的長(cháng)期性信赖关联。
2、三星公司
2005年，三星公司刚开始进到12英尺逻辑性加工工艺圆晶代工生产行业，2017年5月12日，三星公司公布调节企业各个部门，将圆晶代工生产各个部门从系统软件LSI各个部门中单独出去，创立三星公司圆晶代工生产，关键承担為(wèi)全世界顾客生产制造非存储芯片，进而与以台积電(diàn)為(wèi)先的纯圆晶代工生产企业市场竞争。
从2005年到2009年，三星公司的时代工营业额不够4亿美金。到2010年啃上iPhone（Appple），刚开始代工生产iPhoneA系列产品Cpu（包含A4、A5、A6、A7），代工生产主营业務(wù)收入出現爆長(cháng)，2010年总體(tǐ)代工生产收益猛增至12亿美金（在其中 iPhoneA系列产品Cpu商(shāng)品代工生产收益达8亿美金）。因為(wèi)iPhone等移动智能(néng)终端商(shāng)品交货猛增，三星公司的圆晶代工生产营业额节节攀升，到2013年超过39.5亿美金，当初iPhone的代工生产收益占据企业代工生产全年收入的86%。能(néng)够说2010年至
2013年三星公司的代工生产营业额彻底是靠iPhone在支撑点。
因為(wèi)20纳米技术加工工艺焊锡合格率没法攻克等多(duō)方面的缘故，2014年三星公司丧失iPhoneA系列产品Cpu订单信息，iPhoneA8Cpu所有(yǒu)交给台积電(diàn)（TSMC）代工生产；2015年总算抢得A9Cpu一部分(fēn)订单信息，但因為(wèi)合格率和功率操纵比不上台积電(diàn)，造成2016年的A10Cpu又(yòu)所有(yǒu)由台积電(diàn)包圆。因為(wèi)丧失iPhone这一客户，造成2014年和2015年圆晶代工生产营业额出現下降。
以便弥补生产能(néng)力，三星公司代工生产单位积极主动进攻，抢到高通骁龙（Qualcomm）运用(yòng)Cpu和网络服務(wù)器集成ic、超微半导體(tǐ)材料（AMD）的微控制器集成ic、英特尔显卡（Nvidia）的图像处理(lǐ)集成ic、安霸（Ambarella）的視覺解决集成ic、特斯拉汽車(chē)（Tesla）的自驾游系统软件集成ic的订单信息，足以填补iPhone逃单的困境。2016年营业额超过44亿美金，超出2013年的水准，创出三星公司圆晶代工生产营业额的新(xīn)记录。
依据市场研究公司IC Insights的资料显示，三星公司2017年圆晶代工生产营业额达46亿美金，在全世界圆晶代工生产销售市场以6%的市场占有(yǒu)率排行最后，前三各自是台积電(diàn)（TSMC）的56%，格芯半导體(tǐ)材料（GlobalFoundries）的9%，连電(diàn)（UMC）的8.5%；2018年圆晶代工生产营业额达100亿美金，市场占有(yǒu)率达14%，排行全世界其次。
2018年三星公司排行全世界其次大圆晶代工生产企业，并不是销售业绩暴增，实乃分(fēn)拆单位造成。缘故是圆晶代工生产单位改名换姓，已不归属于系统软件LSI业務(wù)流程。因此如今包含Cpu集成ic（Exynos等）、CIS图像传感器、显示驱动集成ic、電(diàn)源管理(lǐ)芯片的生产制造收益都算為(wèi)圆晶代工生产单位营业额，因而营业额一路上上涨，市场占有(yǒu)率一夕飙高。
二、生产地
1、台积電(diàn)
现阶段在中國(guó)台湾有(yǒu)着三座12英尺超大型晶圆厂、两座8英尺晶圆厂和一幢6英尺晶圆厂，在中國(guó)内地有(yǒu)一幢12英尺晶圆厂和一幢8英尺晶圆厂，在國(guó)外有(yǒu)着一幢8英尺晶圆厂。坐(zuò)落于中國(guó)台湾的第四座12英尺超大型晶圆厂FAB18的第一期也于2019年圆满建成投产。
2018年出示261种不一样的焊锡技术性，為(wèi)481个顾客生产制造10436种不一样商(shāng)品，圆晶销售量达1080万片12英尺约当圆晶量。
2019年，台积電(diàn)预估出示约1200万片的12英尺约当圆晶的年生产能(néng)力，在其中7纳米技术生产能(néng)力约100万片12英尺圆晶。
3nm加工厂也在方案基本建设中。
2、三星公司
到2019年末，三星公司圆晶代工生产专享線(xiàn)将升至7条，包含6条12英尺和3条8英尺。
现阶段，三星公司代工生产业務(wù)流程能(néng)够出示包含65纳米技术、45纳米技术、32/28纳米技术HKMG、14纳米技术FinFET、10纳米技术FinFET、7纳米技术FinFET EUV加工工艺，顾客包含iPhone、高通骁龙、超微半导體(tǐ)材料、赛灵思、英特尔显卡、恩智浦（NXP）及其日本当地企业Telechips等。
日本器兴（Kiheung）的S1，完工于2005年，是三星手机第一条12英尺逻辑性代工生产生产流水線(xiàn)，现阶段烧录65纳米技术至8纳米技术功耗集成ic，商(shāng)品适用(yòng)于计算机网、智能(néng)机、小(xiǎo)車(chē)、及其日渐成才的物(wù)联网技术销售市场等。
英國(guó)奥斯汀（Austin）的S2是由原8英尺厂更新(xīn)改造而成；2010年8月刚开始净化室基本建设，2011年4月刚开始12英尺逻辑性商(shāng)品建成投产，当初达产43000片；现阶段烧录65纳米技术至14纳米技术商(shāng)品。2010年开设产品研发管理(lǐ)中心，致力于為(wèi)系 统软件LSI单位开发设计性能(néng)、功耗、繁杂的CPU和系统软件IP构架和设计构思。
日本华城（Hwasung）的S3，是2018年投建的12英尺逻辑性生产流水線(xiàn)，现阶段关键生产制造10纳米技术至8纳米技术商(shāng)品，将是三星手机7纳米技术商(shāng)品的主力吸筹生产厂家。
日本华城的S4，是原DRAM用(yòng)产線(xiàn)FAB11开展更新(xīn)改造，现阶段CMOS影象控制器（CIS）专用(yòng)型生产流水線(xiàn)。坐(zuò)落于华城的12英尺DRAM产線(xiàn)FAB13也已经抓紧更新(xīn)改造為(wèi)CMOS影象控制器专用(yòng)型生产流水線(xiàn)。
日本华城的EUV专用(yòng)型产線(xiàn)自2018年2月开工建设至今，已经抓紧基本建设。加工厂将项目投资60亿美金，将于2019年第三季度进行基本建设、2020年宣布建成投产。前期以7纳米技术商(shāng)品主导，因时制宜EUV光刻技术。
日本器兴的8英尺圆晶代工生产線(xiàn)新(xīn)FAB6于2016年对外开放，包含原先的FAB6、FAB7、FAB8等3个厂，包含从180纳米技术到70纳米技术加工工艺连接点，目前生产能(néng)力贴近25万片，焊锡技术性包含内嵌式快闪记忆體(tǐ)（eFlash）、输出功率元器件、 影象感测器CIS，及其高工作電(diàn)压焊锡的生产制造，关键对于日本当地的Fabless。
三、焊锡
1、台积電(diàn)
自1987年创立至今，台积電(diàn)始终坚持不懈“创建內部产品研发”发展战略，為(wèi)企业产生了更显的核心竞争力。台积電(diàn)根据从中國(guó)台湾工业生产技术性研究所迁移3.5μm和2μm技术性创立企业，一起為(wèi)东芝订制了3.0μm技术性。只是1年以后，台积電(diàn)于1988年取得成功开发设计了自身的1.5μm技术性。接着开展了一连串不断的取得成功开发设计，包含1.2μm，1.0μm，0.8μm，0.6μm，0.5μm，0.3μm和0.25μm加工工艺。
1999年，台积電(diàn)公布了全世界第一位0.18μm功耗生产工艺。从那以后，台积電(diàn)推动制造行业持续变小(xiǎo)的图形界限技术性，从0.13μm，到90nm、65nm、40nm、28nm、20nm、16/12nm、10nm、7nm，再到2019年的5nm加工工艺。
2018年台积電(diàn)营业额超出台币10000亿，在其中优秀焊锡技术性（28纳米技术及下列更优秀焊锡）的营业额占总體(tǐ)营业额的63%，而7纳米技术的的营业额占总體(tǐ)营业额也是超出20%，变成首位大营收来源于。
那麼人们讨论一下台积電(diàn)在10纳米技术下列加工工艺的合理(lǐ)布局状况。
N7：2017年4月7nm刚开始风险性生产制造，2018年烧录，第③季刚开始奉献营业额，在2018年有(yǒu)40好几个顾客商(shāng)品流片，预估2019年还将有(yǒu)100好几个新(xīn)品流片。与10nm FinFET加工工艺对比，7nm FinFET具备1.6倍逻辑性相对密度，约20%的速率提高和约40％%的功率减少。有(yǒu)2个加工工艺焊锡能(néng)选，一要对于AP，二是对于HPC（超高功能(néng)计算运用(yòng)）。
N7+：2018年8月进到风险性生产制造环节，2019年第③季刚开始烧录，是台积電(diàn)第一位应用(yòng)EUV光刻解决方法的半导體(tǐ)材料生产工艺。
N6：為(wèi)加强7nm技术性，提高效率/成本费优点且加快商(shāng)品发售時间，2019年4月发布的6nm焊锡技术性，选用(yòng)EUV光刻解决方法，预估将在2020年第一季风险性试生产，第③季保持烧录。据了解N6加工工艺比N7加工工艺出示高于18%的逻辑性相对密度，设计构思标准与N7彻底适配，使其全方位的设计构思生态體(tǐ)系足以多(duō)次重复使用(yòng)。
N5：5nm技术性于2019年3月进到风险性生产制造环节，预估2020年第2季拉升生产能(néng)力并进到烧录。主力吸筹生产制造加工厂是Fab 18。与7纳米技术焊锡相比，5nm集成ic相对密度提升80%，在相同与运算效率下可(kě)减少15%功率，在相同功率下可(kě)提高30%与运算效率。
N5P：N5P（5nm+）预估2020年第一季刚开始试生产，2021年进到烧录。与5nm焊锡相比在相同功率下可(kě)再提高7%与运算效率，或在相同与运算效率下可(kě)再减少15%功率。
3nm：现阶段沒有(yǒu)大量3nm的技术性信息内容，可(kě)是3纳米技术加工厂的项目投资案早已公布，方案项目投资超出台币6000亿元在新(xīn)竹合肥庐阳區(qū)修建，预估2020年开工，2022年末烧录。
2nm：2019年每下二季公布全面启动2nm加工工艺的产品研发，未来工厂将设定在坐(zuò)落于新(xīn)竹中國(guó)南方科(kē)技园區(qū)。
2、三星公司
2005年三星公司进到圆晶代工业生产；2006年首例顾客签订65纳米技术；2009年45纳米技术加工工艺刚开始接单子，同一年11月在半导體(tǐ)材料研究室创立逻辑性加工工艺开发设计精英团队，以加强圆晶代工生产业務(wù)流程；2010年1月首例发布32纳米技术HKMG加工工艺；2014年发布第1代14纳米技术FinFET加工工艺；2016年10月17日，第1代10纳米技术FinFET加工工艺烧录。
那麼人们讨论一下三星公司在10纳米技术下列加工工艺的合理(lǐ)布局状况。
8LPP：8LPP在生产工艺流程变换為(wèi)EUV（Extreme Ultra Violet）光刻技术以前，具备较大的核心竞争力。融合三星手机10nm技术性的重要生产流程自主创新(xīn)，与10LPP对比，8LPP在特性和门電(diàn)路相对密度层面出示了附加的优点。2018年11月取得成 功烧录Exynos 9系列产品（9820）。
7LPP：7LPP将是第一位应用(yòng)EUV光刻解决方法的半导體(tǐ)材料生产工艺。这儿要注重二点，一要根据和ASML的协作，开发设计出了250W较大的EUV源输出功率，它是EUV进到到很(hěn)多(duō)生产制造中的最关键的里程碑式，EUV光刻技术的布署将摆脱摩尔定律拓展的阻碍，為(wèi)单一化的纳米技术半导體(tǐ)技术的发展趋势摊平了路面；二是重要IP将于2019年上半年度进行产品研发，第三季度将开展建成投产。
5LPE：5LPE将选用(yòng)三星手机与众不同的智能(néng)化放大（Smart Scaling）解决方法，将其列入应用(yòng)场景EUV的7LPP技术性之中，可(kě)保持更大规模拓展和超功耗优点。
4LPE/LPP：4LPE/LPP是三星公司最后运用(yòng)高宽比成熟期和制造行业认证的FinFET技术性，融合先前5LPE加工工艺的成熟技术，集成ic总面积更小(xiǎo)，特性更高，能(néng)够迅速超过高良率烧录，也便捷顾客升級。
3LPP：3LPP将初次应用(yòng)全新(xīn)升级的MBCFETTM（Multi Bridge Channel FET，多(duō)中继安全通道场效应晶體(tǐ)管）构造，应用(yòng)场景GAAFET（Gate All Around FET，旋转栅极场效应晶體(tǐ)管）技术性。GAAFET必须再次设计构思三极管最底层构造，摆脱当 今技术性的物(wù)理(lǐ)學(xué)、特性極限，提高栅极操纵，特性大大的提高。预估2020年资金投入危害性试生产。
四、封裝合理(lǐ)布局
1、台积電(diàn)
2008年刚开始优秀封裝合理(lǐ)布局。最先创立集成化互联与封裝技术性融合单位，2009年刚开始战略部署三维立體(tǐ)集成電(diàn)路芯片（3D IC）系统软件融合服務(wù)平台。
现阶段，台积電(diàn)优秀封裝技术性WLSI（Wafer-Level-System-Integration）服務(wù)平台包含具有(yǒu)的CoWoS封裝、InFO封裝，及其对于PM-IC等较中低端集成ic的扇入型圆晶级封裝(Fan-In WLP)，还将于2021年发布系统软件级融合集成ic（SoIC，System-on-integrated-chips）等封裝技术性，陣容更為(wèi)整齐、顽强。
CoWoS于2011年开发设计取得成功，张忠谋在第③季法说大会上扬言，台积電(diàn)要涉足封裝行业。这一举动震撼人心半导體(tǐ)材料业内，非常是封裝业；到2013年烧录时，只能(néng)程控逻辑门橱窗陈列经销商(shāng)赛灵思（Xilinx）一间的28纳米技术商(shāng)品烧录。前 CoWoS早已得到NVIDIA、AMD、Google、XilinX、海思芯片等高档HPC集成ic订单信息。
InFO技术性于2016 年11月首次用(yòng)以iPhone 7的A10Cpu。InFO技术性取得成功运用(yòng)于追求完美性价比高的移动通信销售市场，AP商(shāng)品是其关键顾客。
SoIC深植于CoWoS与WoW（多(duō)晶圆层叠，Wafer-on-Wafer）技术性，SoIC非常仰仗于CoW（Chip-on-wafer）设计构思，这针对集成ic从业者而言，选用(yòng)的IP都早已验证过一场，生产制造上能(néng)够更成熟期，合格率还可(kě)以提高，还可(kě)以导进存储芯片集成ic运用(yòng)。更关键的是，SoIC能(néng)对10纳米技术或下列的焊锡开展圆晶级的键合技术性，这将有(yǒu)利于台积電(diàn)加强优秀加工工艺焊锡的竞争能(néng)力。WoW技术性穿透硅埋孔（TSV，Through-silicon Vias）互联联接的10μm孔相互触碰，将双层逻辑运算模块以立體(tǐ)式方法层叠一起，构架出髙速、低延迟时间互联特性。尽管TSV互联早已应用(yòng)在DRAM 及3D NAND 等存储芯片的生产工艺上，可(kě)是用(yòng)在逻辑运算模块的烧录上，却還是初次。
2、三星公司
现阶段，三星公司已经全力以赴促进FOPLP（控制面板级扇出型封裝，Fan-Out Panel Level Packaging）技术性，已烧录了FOPLP-PoP与I-Cube 2.5D优秀封裝技术性，期待可(kě)与台积電(diàn)的InFO、CoWoS封裝伯仲之间。
I-Cube 2.5D：现阶段早已烧录，能(néng)够保持4路HBM 2显卡内存堆栈。2020年则会发布3D SiP系统软件级封裝，适用(yòng)人工智能(néng)技术（AI）、超高功能(néng)计算（HPC）、互联网和GFX，三星公司寄期待I-Cube 2.5D能(néng)和台积電(diàn)CoWoS封裝焊锡相匹敌。
FOPLP-PoP：对于移动智能(néng)终端用(yòng)运用(yòng)Cpu，称為(wèi)是匹敌台积電(diàn)InFO的封裝焊锡。2018年10月宣布生产制造Galaxy Watch运用(yòng)Cpu（AP）集成ic。但现阶段来看，规模性烧录還是不成熟期。
五、结束语
试炼场上拼爹是不足的，還是得凭整體(tǐ)实力說話。如同台积電(diàn)（TSMC）凭着顶尖生产工艺（Technology）、贴心服務(wù)（Service）、生产制造工作能(néng)力（Manufacture），与顾客（Customers）创建牢靠的合作关系，平稳地造就了强劲有(yǒu)力的成才。