台积电、三星、英特尔的代工“三国志”

晶圆代工市场不断提价的背后，也存在“三国鼎立”的激烈竞争。

近日，三星正在与代工客户展开商谈，计划今年把代工费用提高20％，以应对材料和物流成本上升压力。彭博报道称，整体提价幅度大约在15%—20%之间，具体幅度取决于代工芯片的复杂程度，成熟制程芯片涨幅会更大。新的定价将从今年下半年开始实施，三星已经完成了与一些客户的磋商，但仍在与其他客户进行讨论。这标志着三星政策的重大转变，可能提升智能手机、汽车等芯片下游需求方的成本压力。三星去年顶住行业压力，维持相对稳定的定价策略。

台积电此前已公布提价计划。公司计划在2023年1月起将其晶圆代工报价上调6%。公司表示，提价主要是由于通胀压力、成本上涨及满足自身庞大的资本开支计划。有别于去年8月该公司十年来首次全线大涨代工价格，明年台积电先进制程与成熟制程价格涨幅相当。

目前台积电与三星囊括了全球三分之二的晶圆代工市占，但是，近来从化学品、天然气、再到晶圆到设备和材料等，晶圆代工商的制造成本在各个方面平均上涨约了20% ~30%，因此才不得不进一步提高晶圆代工的价格。

  代工市场的三足鼎立

晶圆代工市场本就存在激烈的竞争。台积电与三星本就“打”的不可开交，英特尔也试图通过宣布重新进入晶圆代工来撼动竞争局面。三星和台积电目前正在准备量产3nm工艺。

据台媒报道，台积电3nm制程今年8月将导入量产，但台积电为取得更强的主动权，决定让3nm研发团队转战1.4nm，并预定下个月起跑，投入确认技术规格的第一阶段开发，这也为台积电准备跨足1nm世代。在3 nm尚未开始量产的情况下，运营一支将在遥远的未来商业化的 1.4 nm研发团队，台积电有意识地追逐竞争对手。

三星的目标是在今年上半年开始量产3 nm半导体，并在2025年开始量产2 nm半导体。到2022年底，英特尔应该会增加他们的4nm节点，2023年，英特尔的3nm节点应该会增加，到2024年他们的20A（2nm）和18A（1.8nm）节点应该会增加。所有这些都是基于EUV的节点，到2024年底英特尔将很少使用基于非EUV的微处理器生产工艺。英特尔也正在建设基于EUV的生产工厂。

  台积电，能否保持压倒性的竞争力?

从目前的技术来看，据分析中国台湾台积电极有可能在2nm或更小工艺保持强势地位。台积电是一家以“不与客户竞争”为座右铭的公司。它的客户包括苹果、高通、英伟达和 AMD 等半导体设计公司。代工公司的最大客户苹果公司长期以来将其所有移动处理器（AP）委托给台积电，这一事实证明了台积电的技术实力。三星过去也为苹果的iPhone生产过AP，但自2015年iPhone 6以来，台积电成为苹果的主要供应商。台积电与苹果等设计公司的长期合作关系是通过台积电的技术诀窍积累起来的。代工企业在生产半导体的过程中，每一个节点都需要进行无数次的微调，因此长期合作有利于提高产品质量或良率。中国台湾的半导体生态系统也被认为是可以赋予台积电长期竞争优势的一个因素。与以标准化和量产为特征的存储半导体不同，系统级芯片通常根据客户需求进行制造。它必须经过专门从事半导体设计的设计公司、接受订单生产半导体的代工厂以及生产的芯片的封测流程。

 

在中国台湾，不仅有联发科这样的大型设计公司，还有世界第一封测厂的日月光。

  三星，缩小与台积电的差距

三星的代工从2005年开始作为半导体部门内的代工业务团队，但在2017年，代工业务团队被提升为一个独立的部门并认真扩展。

 

三星虽然是后来者，但通过专注于10nm以下的先进制程，正在缩小与台积电的差距。2016年，三星在行业内首次开始量产10nm工艺，2017年，在行业内首次将极紫外（EUV）曝光设备引入7nm工艺。由于专注于尖端工艺，三星和台积电目前在10 nm之上的工艺平分秋色。截至2021年三星的代工市场份额仅为18%，但据了解，10nm以上的代工市场，三星达到40%。三星并没有就此止步，率先在3nm引入新的晶体管生产技术“Gate All-Around (GAA)”，并正在实施打败台积电的战略。GAA是一种晶体管的沟道和栅极在四个侧面接触的技术。与将沟道和栅极接触面限制在三个侧面的现有FinFET方法相比，可以降低半导体工作的电压并提高性能。如果三星在3nm的GAA技术上取得成功，预计与计划首次在2nm引入GAA的台积电相比，将能够获得竞争优势。

  英特尔，传统半导体强者

英特尔是传统半导体强者，但其在2018年退出代工业务，选择专注于PC的中央处理器（CPU）。当时英特尔在代工方面的市场份额太低，无助于盈利，于是决定还是专注于当时几乎垄断的CPU。未能克服当时7nm代工工艺的技术壁垒也是其退出的原因之一。 

 

然而，Pat Gelsinger宣布在2021年重新进入代工业务，并彻底改变了管理策略。据解读，他决定不能错过快速增长的代工市场。英特尔在代工制程方面较为落后，但是，英特尔因其出色的效率最大化而受到称赞，即使线宽工艺相同，产品质量也因电路设计方式而异，在设计方面英特尔是无敌的。甚至英特尔的14nm产品也被评估为与竞争对手的10nm产品具有相似的性能。市场研究公司IC Knowledge总裁Scott Jones表示：“英特尔的10nm超细工艺将与台积电的7nm工艺相媲美，7nm也将类似于台积电的3nm工艺。如果成功，它将能够在性能方面超越台积电和三星。”另一个积极因素是，在美国政府的全力支持下，英特尔极有可能赢得美国芯片设计商的订单。瑞穗证券研究员BJ Rakesh表示，“英特尔的计划符合美国国防部希望在美国生产半导体的安全战略。”

因此，英特尔将能够获得15-20%的代工市场份额。”不过，也有观点认为英特尔的代工之路充满困难险阻。一方面，技术是一大阻碍；另一方面，在劳动力和生产成本高的欧美有大厂的英特尔在降低生产成本方面也存在困难。