科技有温度。
文 | 张超
十年出资1160亿美元。
为了打败台积电，寻求晶圆代工商场的抢先方位，三星正在进行一场贵重且充溢危险的豪赌。
三星声称具有“世界第一制作竞赛力”，是半导体业当之无愧的伟人。特别在内存芯片商场，三星牢牢占有着头把交椅：2019年第三季度，三星在DRAM商场坐拥46.1%的市占率，NAND Flash商场则是33.5%，
但是到了晶圆代工商场，三星却有些“英雄气短”。
据拓墣工业研究院计算显现，2019年第四季度的晶圆代工商场，台积电市占率估计将从第三季度的50.5%生长至52.7%，而三星则将从第三季度的18.5%阑珊至17.8%。
为了改变这一形势，三星开端猛砸钱了。
三星电子坐落韩国华城的半导体工厂
成也苹果败也苹果
三星的晶圆代工事务，始于2005年。当年11月，高通成为他们的第一个代工客户。尔后直到2009年，三星的晶圆代工营收从未超越4亿美元，而一起期台积电晶圆代工营收已超越30亿美元。
起色出现在2010年，三星接到了苹果A4处理器的代工订单，这笔8亿美元的订单，让三星当年晶圆代工营收一下激增到12亿美元。而到了2013年，三星晶圆代工营收到达39.5亿美元，其间来自苹果的营收占比高达86%。
苹果A4处理器
不过，由于三星20nm制程工艺良率无法打破，外加苹果又有“去三星化”的主意。2014年，苹果A8处理器的代工事务，被台积电给抢走了，虽然后来苹果A9处理器曾部分交给三星代工，但仅仅稍纵即逝，2016年之后，苹果A系列处理器订单都给了台积电。
在晶圆代工商场，苹果是最受欢迎的客户，订单大，收益高，足以确保晶圆代工企业的良性循环开展。而三星和台积电的竞赛联系，也由于苹果的订单而公开化和白热化。
台积电
为了添补产能，三星先后抢下来自高通、AMD、英伟达、安霸、特斯拉的新订单，到2016年，三星晶圆代工营收到达44亿美元，超越2013年的水平，但同一年，台积电的营收现已高达294.88亿美元，两边距离并未缩小。
7nm战场只剩三星台积电
这场晶圆代工范畴的竞赛继续至今天，最顶级的量产制程工艺现已开展到了7nm，而有才能在这一层次打开竞赛的厂家，也就只剩余了台积电和三星——格罗方德现已宣告抛弃开展7nm制程工艺。
荷兰ASML公司光刻机
7nm制程工艺的需求现在首要来自手机SoC芯片，由于在手机商场，SoC芯片的制程工艺数据，仍是点评移动设备功能的关键性目标。
光刻机原理
而晶圆代工厂要完成7nm、5nm乃至更先进的制程工艺，一般以为只能凭借EUV（极紫外）光刻机。
这是由于，在完成7nm制程工艺进程中，若选用波长193nm的DUV（深紫外）光刻技能，就像用一支粗毛笔写蝇头小楷相同，除非笔力深湛，不然不免无能为力，而EUV（极紫外）光刻机的极紫外光波长仅有13.5nm，可谓出产7nm以下先进工艺制程芯片的必备“神器”。
光刻进程
现在，荷兰ASML公司是全世界仅有的EUV光刻机出产商，且一年最高产值只要约30台，有多个方面数据显现，2019年，台积电收购了18台EUV光刻机，三星收购了8台，英特尔收购了4台。
光刻进程
旗舰芯片全选了台积电
为了在7nm制程工艺占得先机，三星早在2017年就斥巨资购入EUV光刻机，安置在韩国京畿道华城工厂的18号出产线上。
但是，在7nm EUV光刻技能上，终究仍是台积电代工的麒麟990 5G芯片抢得全球首发，凭借台积电EUV光刻技能，麒麟990 5G初次将5G基带集成到SoC上，成为世界上第一款晶体管数量超越100亿（为103亿个）的移动终端芯片，商用时刻抢先三星整整三个月。
华为的麒麟990 5G芯片
更让三星为难的是，由于台积电的DUV光刻技能过分老练，乃至无需凭借EUV光刻机这个大杀器，就能够顺利完成7nm工艺制程量产。所以，苹果的A13 Bionic、华为海思的麒麟990、高通的骁龙865，新一代旗舰手机SoC芯片，清一色选用了台积电的N7P 7nm工艺，而N7P正是台积电7nm DUV光刻技能的增强版。
值得一提的是高通，由于三星7nm EUV工艺的良品率和产能问题，他们终究将旗舰芯片骁龙865的代工订单交给了台积电，好在次旗舰骁龙765系列，仍是交给了三星代工，不然三星7nm EUV工艺的客户，就只剩余自家的猎户座990芯片了。
高通765系列芯片
三星晶圆代工有进无退
在7nm制程工艺的赛道上，台积电跑得太快了，苹果、华为、AMD、英伟达等7nm的晶圆代工订单都在他们手上，导致台积电7nm产能满载，新客户订单交给期从之前的2个月变成了现在的6个月。
对此，三星不止看得眼红，并且还很糟心，由于台积电时不时会放出些亦真亦假的音讯，比方5nm制程工艺下一年行将进入量产，3nm制程工艺正在研制，乃至苹果现已收到台积电部分测验样品……诸如此类。
台积电南京工厂
虽然暂时处于落后，但在这场晶圆代工的竞赛中，三星只能有进无退，不然就只能在行将迸发的智联网年代逐步被边缘化。
跟着AI、5G、物联网技能的开展，芯片定制化的年代正在到来。近几年来，谷歌、亚马逊、阿里巴巴等各大科技企业都开端致力于自有半导体芯片的规划和研制，这会给晶圆代工商场带来新的增量。
Gartner便猜测，晶圆代工商场2018年至2023年的复合年均生长率（CAGR）为4.5%，商场营收可望在2023年到达783亿美元。
这些不差钱的科技巨子，正是三星有必要争取到的客户，究竟，三星旗下不止有晶圆代工事务，更有智能手机事务和手机SoC芯片规划事务，本质上与苹果、高通和海思都是竞赛联系，高通最近两年都没有挑选三星代工其骁龙旗舰芯片，部分原因也是忧虑三星盗取相关技能来为猎户座芯片供给优化。
千亿美元豪赌EUV光刻技能
为了赢得未来，三星规划了一项为期十年、总出资高达1160亿美元的方案，来促进晶圆代工事务的开展，而其间最中心的才能便是霸占EUV光刻技能。
本年，三星现已花了170亿美元，在韩国京畿道华城制作EUV工厂，估计在下一年（2020年）2月份开端进行批量出产。
三星还专门为华城工厂置办了15台EUV光刻机（分3年时刻交货），要知道，荷兰ASML公司的EUV光刻机，仅一台价格就高达1.72亿美元，一下豪置15台，可见三星在晶圆代工范畴翻身的决计。
三星韩国华城工厂
有多个方面数据显现，ASML的EUV光刻机能量转化功率只要0.02%，因而运用输出功率250瓦的EUV光刻机，每台每天需求耗费3万度电，加上散热等需求的电力，仅耗电量便是DUV光刻工艺的10倍以上。
别的，把握EUV光刻工艺需求很多操练，有新闻媒体报道，仅2018年，台积电每月在EUV光刻机上就要作废3-4万个硅晶圆。
台积电也不会坐视三星强大，在三星宣告1160亿美元的出资方案后，台积电随即宣告将本年年度出资开销从110亿美元调整到140-150亿美元，其间8成开销出资到7nm以下的先进工艺制程中。
一起，台积电还宣告在台湾新竹新建3nm技能研究中心，估计2021年敞开，2022年分批量出产，并计划研制2nm技能……
可见，半导体工业的开展，每一步都是真金白银堆出来的。
放眼全球，现在只要四家企业进入了EUV光刻机范畴，除了台积电、三星和英特尔，最终的一家企业是中芯世界，他们于2018年向ASML购买了一台EUV光刻机，价值1.2亿美元。
本年10月，中芯世界才刚刚量产了14nm制程工艺，而购买EUV光刻机，显然是在为未来进军更先进的制程工艺做准备。
固然，中芯世界现在还很落后，也很微小，但就像三星勇于宣告花10年时刻去打败台积电，承载代工中国芯重担的中芯世界，当然也能够具有自己的野望。
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