三星代工再遭棄,救命稻草在哪里?
由于三星尖端制程良率偏低,以及美國特朗普政府關稅政策影響,處理器大廠AMD可能已經取消了三星4nm制程訂單,進而轉向了向臺積電美國亞利桑那州晶圓廠下單。這一決定標志著三星代工業務繼失去高通、英偉達等科技巨頭價值數十億美元的尖端芯片訂單后,再次遭遇重大挫折。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/202505/470194.htm目前臺積電位于美國亞利桑那州的晶圓廠目前已經開始大規模生產4nm,特別是在美國特朗普政府即將出臺針對半導體的加征關稅政策之后,英偉達、蘋果、AMD等美國芯片設計大廠也紛紛開始下單臺積電亞利桑那州晶圓廠4nm制程,以期降低未來美國半導體關稅政策的影響。其中,AMD不久前就宣布旗下第五代EPYC服務器處理器已在臺積電亞利桑那州晶圓一廠生產。
三星技術信任危機
AMD過去曾一直采用雙重代工供應商策略,AMD也計劃與三星晶圓代工的4nm(SF4X)制程廣泛合作,不限EPYC服務器處理器,還包括Ryzen APU和Radeon GPU等產品。這一舉措對三星而言具有重要的戰略意義,但現在卻走向了失敗。雖然目前尚不確定是否僅僅因為EPYC而放棄這筆交易,但AMD似乎對三星代工廠的興趣正在下降。
據產業鏈權威消息,AMD已正式通知三星取消原計劃采用其第四代4nm工藝(SF4X)生產服務器CPU的I/O芯片訂單,這一決策距離三星3月宣布SF4X工藝量產僅過去兩個月。
三星SF4X工藝主打「成本優化」,理論上可降低15%制造成本并提升8%性能指標,其報價比臺積電同級別工藝低約20%,且承諾快速交付。然而,實際量產表現顯然未達客戶預期 —— AMD評估后認為,三星4nm工藝在電壓穩定性、漏電控制等關鍵指標上存在缺陷,難以滿足服務器芯片的高可靠性需求。
根據TrendForce最新報告,AMD此次調整主要基于三星SF4X工藝的良率問題。盡管三星聲稱其4nm整體良率已提升至70%以上,但SF4X作為專為高性能計算(HPC)優化的版本,在晶體管密度、功耗控制等關鍵指標上未能達到AMD預期。例如,臺積電N4P工藝在晶體管密度(約1.8億/mm2)和能效比上優于三星SF4X(約1.5億/mm2),在200mm晶圓測試中HBM4集成良率僅為62%,顯著低于臺積電的85%,且SF4X的互連延遲較臺積電N4P工藝高出15%。
AMD的技術調整并非偶然。早在2024年6月,天風國際分析師郭明錤就曾指出AMD與三星在3nm GAA工藝上“無實質進展”,轉而將資源投向臺積電的2nm研發,此次4nm合作終止正是這一戰略的延續。行業人士透露,三星3nm工藝良率長期低于50%,導致高通、英偉達等大客戶流失,這種技術信任危機延伸至4nm領域。臺積電N4P工藝基于5nm平臺優化,性能較三星SF4X提升11%,功耗降低22%,且通過減少光罩層數降低了30%的制造成本。盡管三星的SF4X工藝采用了創新的后端布線技術,但市場對其穩定性和成熟度仍存疑慮。
目前來看,三星代工的勢頭確實不容樂觀,其晶圓代工部門的尖端制程良率一直低于臺積電,且未獲得大客戶,并不是新鮮事,其第二代3nm制程被傳良率至今也只有30%左右,這也直接導致了三星放棄了今年年初發布的年度旗艦智能手機Galaxy S25系列搭載自研的Exynos 2500芯片,決定全面改用高通驍龍8 Elite。而放棄Exynos 2500的這項決定,也導致三星此前在Exynos 2500上的研發和制造投入基本打了水漂,再加上全面外購高通的旗艦芯片,使得其今年的零組件支出大幅上升,更直接造成約4億美元損失。
三星代工正面臨前所未有的經營壓力,據市場研究機構預測,三星代工業務的毛利率已從去年同期的42%降至本季度的31%,這一趨勢若持續,將對其長期發展構成嚴峻挑戰。除了先進制程的技術瓶頸,傳統制程市場需求的下滑也迫使三星不得不采取收縮策略,近期已關閉部分生產線以控制成本,預計將影響其28nm等成熟制程約12%的產能。
此次AMD的決策對全球半導體產業鏈產生連鎖反應,可能導致市場進入臺積電一家獨大的新階段。臺積電憑借N4P工藝的成熟度,已包攬蘋果 A17、英偉達 H200等頭部客戶的訂單。與此同時,臺積電4nm產能逐步釋放,尤其是為英偉達Blackwell GPU訂單調整后,AMD成功爭取到更多代工資源。臺積電憑借技術、產能和地緣政治優勢,幾乎壟斷了高端芯片制造,而三星若不能在2nm領域實現技術突破,其代工業務可能很難再追上臺積電,今年第一季度,三星與臺積電的市場份額差距進一步拉大至60個百分點以上。市場研究機構Counterpoint預測,若三星無法在十二個月內實現3nm良率突破60%,并穩定4nm工藝表現,其代工市場份額或將跌破10%。
除技術因素外,美國出口管制政策也是AMD調整供應鏈的關鍵動因,迫使其尋求 “本土化” (onshoring)解決方案,臺積電亞利桑那工廠的4nm產能符合美國《芯片與科學法案》要求,可規避潛在的出口風險。美國的《芯片與科學法案》迫使三星關閉30%的先進制程產線,直接導致2024年半導體業務利潤暴跌52%。
三星更深層的危機在于技術路線的戰略失誤,近年研發投入增速放緩,過度押注內存芯片的“暴利時代”,卻忽視了AI時代對異構計算、先進封裝等技術的需求,陷入“技術突破滯后-客戶流失-研發投入受限”的惡性循環。當臺積電3nm工藝良率突破80%時,三星的4nm產線良率仍在60%徘徊,這種技術代差使三星在價值5000億美元的全球AI芯片市場中逐漸邊緣化。而三星引以為傲的垂直整合模式,在柔性供應鏈時代顯露疲態,凸顯出決策鏈條冗長的軟肋。李在镕試圖以「技術優先」破局,提出“第一是技術,第二是技術,第三是技術”的口號,并計劃重組研發體系。
期待高通“回歸”
目前三星正在積極將資源投入2nm制程的研發,最新的消息顯示,三星和高通展開協商將部分第二代驍龍8 Elite芯片交由三星2nm工藝代工,可能率先搭載在2026年下半年推出的Galaxy Z Fold8和Galaxy Z Flip8兩款折疊旗艦手機中。三星計劃今年第二季度完成設計工作,明年第一季度開始投片,在其尖端工廠華城S3生產,月產量預計為1000片,僅占2nm總產能(月7000片)的15%,因此被認為并非大規模訂單。
這是時隔三年,三星再次為高通生產手機芯片,此前曾在2020年和2022年分別以5nm和4nm制程為高通生產應用處理器,2022年下半年后,高通將4nm以下尖端芯片生產全數交由臺積電。韓媒認為此次高通“回歸”被視為三星的寶貴機會,雖然訂單量不足以直接扭轉虧損,但它打破了臺積電對高通旗艦芯片的壟斷,業內人士指出,這或是高通為制衡臺積電漲價采取的「戰略備胎」方案。
雙方還合作開發了基于4nm工藝的擴展現實(XR)專用芯片,將用于三星移動體驗(MX)部門下半年推出的代號“Moohan”的混合現實設備。對三星而言,拿下高通訂單只是開始,如何將2nm良率提升至可商用水平,才是真正考驗。
此外,傳聞三星明年將重新推出自研的旗艦處理器Exynos 2600,由于良率偏低導致可供出貨的芯片數量不足,Galaxy S26系列中僅歐洲版機型采用,而高通新一代驍龍旗艦芯片將比Exynos 2600性能優勢更高。推測三星選擇部分Galaxy S26系列機型選擇搭載Exynos 2600主要是為了壓低日益上升的芯片采購成本壓力,而非追求性能競爭力。
2025年第一季財報顯示,三星重申目標是下半年穩定2nm GAA制程的良率,并進行量產。目前Exynos 2600在2nm制程上的試產良率約30%,雖然偏低,但數字相較3nm時有明顯進步,若三星良率提升至60%,有望達到全面量產標準,為Exynos 2600正式商用鋪路。
三星曾是全球首個量產3nm GAA(全環繞柵極晶體管)工藝的廠商,試圖以技術革新搶占市場。GAA工藝相比傳統FinFET在性能、功耗和面積(PPA)上具有理論優勢,其第二代3nm GAA可降低50%功耗并提升30%性能。然而,這一激進的技術路線卻成為雙刃劍。由于GAA工藝復雜,三星3nm良率長期在20%-50%間徘徊,遠低于大規模生產所需的60%門檻,導致高通、英偉達等大客戶轉向臺積電的FinFET改良版3nm工藝。
為集中資源,今年三星宣布取消原定2027年量產的1.4nm工藝(SF1.4),轉向優化2nm節點。臺積電憑借技術穩定性和成熟生態,2025年代工市占率高達67.1%,而三星則從2021年的13.5%暴跌至8.2%。這一差距在先進制程領域更為顯著,當下臺積電3nm獨占蘋果、高通、聯發科等訂單,2nm試產即獲英特爾、英偉達等巨頭預定;而三星3nm僅剩少量邊緣客戶,2nm訂單依賴日本企業“救場”。
HBM市場也很重要
AMD的戰略調整折射出全球半導體產業的深層變革。以技術路線分化為例,臺積電通過N4P、N3E等工藝構建技術護城河,而三星試圖通過HBM4與3nm GAA實現差異化競爭。但是在高帶寬內存(HBM)領域,三星因技術缺陷遲遲未通過英偉達認證,導致其HBM3E產品交付比SK海力士落后至少半年。
據韓國媒體ZDNet Korea報導,三星在2月份左右開始全面量產HBM3E 12Hi(12層堆疊,單堆棧36GB容量),但至今仍未通過英偉達供應資格測試,可以說該決策存在積累大量庫存的風險。三星此舉是考慮到HBM3內存從DRAM制造到封裝的整個流程需要5~6個月的時間, 即使能在今年6~7月獲得最大潛在客戶英偉達的供貨許可,那按一般流程實際出貨也要等到今年末。按照英偉達的快速產品迭代節奏,屆時已有部分需求向HBM4轉移。
在三星看來,其業績要想恢復增長,就必須要在HBM市場獲得突破。消息人士表示,三星對其增強型HBM3E 12Hi的性能和穩定性充滿信心,認為可順利通過英偉達的認證流程。提前量產的節奏意味著可實現“批準即供應”,這將有助于三星實現今年HBM內存供應比特數達去年2倍的目標。
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