文|半導體產(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，因為李在镕要訪問總部設在埃因霍溫的ASML公司，討論極紫外光刻機（EUV）的供貨問題。李在镕與ASML進行接洽，爭取EUV光刻機優(yōu)先供貨，據(jù)估計，今年ASML將發(fā)貨51臺EUV光刻機，三星電子有望獲得其中的18臺。在先進制程工藝市場爭奪戰(zhàn)中，三星要想追趕臺積電，這18臺設備志在必得，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。據(jù)Gartner統(tǒng)計，2021年，全球晶圓代工產(chǎn)能利用率超過95%，收入增長31%，達到1002億美元，這也是去年整個半導體行業(yè)增長的主要動力。
在這樣的一個賣方市場，晶圓代工廠具有很強的話語權(quán)和選擇權(quán)，因此，很多客戶都爭先簽署長期協(xié)議，且主動繳納預付款，這促使領先的晶圓代工廠將資本支出翻了一番，在未來幾年會達到歷史新高。以臺積電為例，該公司占有全球晶圓代工市場份額的54%，2022年的投資預計超過400億美元。在這樣的形勢下，作為追趕者的三星必須進一步加大投入力度，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，因為三星的晶圓代工業(yè)務很難完全獨立，與其內(nèi)部的其它業(yè)務有著千絲萬縷的聯(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。
為了解決這個問題，2017年5月，三星宣布將晶圓代工業(yè)務部門獨立出來，成為一家純晶圓代工企業(yè)，并計劃在未來5年內(nèi)取得晶圓代工市場25%的份額。為增強晶圓代工業(yè)務能力，三星在其設備解決方案部門（負責監(jiān)管該公司的關(guān)鍵芯片業(yè)務）下設立了研發(fā)中心。研發(fā)中心納入了三星在設備解決部門的八個研究機構(gòu)，包括內(nèi)存、系統(tǒng)大規(guī)模集成電路、半導體、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，以進一步深入晶圓代工業(yè)務。然而，5年過去了，取得25%晶圓代工市場份額的目標還沒有實現(xiàn)?？磥?，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
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?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體研發(fā)中心負責人，該中心領導先進制造工藝和芯片產(chǎn)品的開發(fā)，涵蓋內(nèi)存和片上系統(tǒng)。以前，宋在赫曾領導一個專門設計 NAND 閃存芯片的團隊。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 領導，Nam還將從事內(nèi)存芯片制造相關(guān)工作，并繼續(xù)擔任全球制造和基礎設施技術(shù)總經(jīng)理的現(xiàn)任職務。
曾在存儲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)新團隊負責人，該團隊的重要任務是提升先進制程芯片的良率。
一位市場分析師表示：“過去幾個月，三星電子的產(chǎn)量有所下降，其主要客戶也離開了。為此，三星正在尋找改進方法，以應對一系列表現(xiàn)不佳的情況?！?/p>
三星證實了人事變動，但否認與業(yè)務問題有關(guān)。
這并不是三星電子，特別是其晶圓代工業(yè)務首次大規(guī)模進行高層調(diào)整，在面臨芯片良率和留住客戶的重大問題時，三星電子已經(jīng)更換了許多半導體高管。
最近的一次出現(xiàn)在2021年，這也是在三星實控人李在镕出獄后做出的，目標是重振三星集團，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，三星全面撤換半導體、手機、消費電子三大事業(yè)主管，并將手機及消費電子事業(yè)合并，此舉透露出三星集團經(jīng)營重心已轉(zhuǎn)向半導體，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)半導體事業(yè)（DS）部來看，存儲事業(yè)部商品企劃組副社長Young-su Son（47歲）、Foundry事業(yè)部銷售團隊副社長Seung-cheol Shin（48歲）、美洲總管副社長Chan-ik Park（49歲）等晉升。
先進制程緊追臺積電
三星進行包括高層調(diào)整在內(nèi)的各項變革，目的之一就是為了提升其晶圓代工業(yè)務部門的競爭力，特別是先進制程的進度及其良率的提升。
三星已經(jīng)量產(chǎn)的最先進制程節(jié)點是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)點將容易得多。
此前，三星將其4LPE視為其7LPP的演進工藝，可能是因為4nm比5nm具有非常明顯的PPAc（功率，性能，面積，成本）優(yōu)勢，或者因為存在實質(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，這使其能夠為不同芯片設計提供不同的PPAc優(yōu)勢。
3nm方面，三星計劃在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，以及自家的處理器芯片，同時，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年底前展開風險試產(chǎn)，2021年開始量產(chǎn)，但目前未見蹤影，外界認為將延遲到2023年才會量產(chǎn)。
投資先進封裝技術(shù)
除了先進制程，在先進封裝技術(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)綁定晶圓代工先進制程所流失的蘋果iPhone應用處理器訂單，三星電機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)能要達到理想的成本優(yōu)勢，短期內(nèi)恐不易達成。
另外，F(xiàn)OPLP精細度要提升不容易，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訂單的原因，面對未來高效運算需求，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設備量產(chǎn)，況且FOPLP同樣有翹曲(warpage)等問題待解決。
FOPLP制程設備投資風險大，也是一大挑戰(zhàn)，由于FOPLP無法沿用已有面板或晶圓制造設備，多數(shù)廠商必須以新制程制作設備，成本相當高，若是用量不夠大，將無法支撐成本，投資回收將有相當難度。
爭奪客戶
三星的主要客戶高通、英偉達和特斯拉依靠該公司生產(chǎn)8nm和14nm芯片，近兩年，憑借5nm等先進制程，三星贏得了高通公司Snapdragon 888系列的新訂單，以及英偉達的Ampere和GeForce芯片的新訂單。
據(jù)DigiTimes報道，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，而三星將多點開花，全面發(fā)展。三星現(xiàn)階段在汽車和人工智能領域的芯片制造上，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)務獨立后，已從最早的30家客戶成長到100家以上。據(jù)稱，三星的目標是到2026年，客戶數(shù)量達到300家以上。臺積電2022年的客戶數(shù)量預計將有500家以上，是三星的5倍。
有統(tǒng)計顯示，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、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，這仍然是一個很大的比例，相對于臺積電產(chǎn)能100%為客戶服務，三星還有很長的路要走。
結(jié)語
根據(jù)Gartner的報告，在臺積電宣布價格上漲后，三星在2021年底將其晶圓價格上漲了20%。近期，隨著臺積電代工價格的上漲，三星也提升了報價。5月中旬，據(jù)知情人士透露，三星的芯片代工價格可能會上漲15%至20%。知情人士表示，新的定價將從今年下半年開始實施，三星已經(jīng)完成了與部分客戶的談判，并在與其他客戶進行討論。
水漲船高，全球芯片的供不應求，給了三星爭奪更多客戶的機會。不過，跟在臺積電身后漲價，依然體現(xiàn)出了三星的些許無奈，因為在聯(lián)電、中芯國際等晶圓代工廠宣布漲價之后，并未聽到三星跟進漲價的消息，因為那樣會削弱三星相對于臺積電的價格優(yōu)勢。只有等到臺積電漲價，三星才敢跟進。
作為一個“獨立”的業(yè)務部門，三星晶圓代工已經(jīng)進入了第6個年頭，但其收益率仍低于主要競爭對手臺積電。由此看來，這家韓國半導體巨頭仍需不斷投資和改善其產(chǎn)線，同時進一步梳理內(nèi)部管理系統(tǒng)，才有希望實現(xiàn)到2030年超越對手的目標。