據IC Insights統計，2017年，全球前八大晶圓代工廠(chǎng)占總市場(chǎng)份額的88％。其中，臺積電繼續占據主導地位，穩居第一。

 

八大代工廠(chǎng)中，三星是唯一的IDM廠(chǎng)商。雖然2017年僅增長(cháng)4％，但仍然是最大的IDM代工廠(chǎng)。

 

 

Foundry業(yè)務(wù)是三星的核心版塊，這些年在與臺積電爭奪先進(jìn)制程工藝市場(chǎng)話(huà)語(yǔ)權方面，下足了功夫，也一直是業(yè)界的熱門(mén)話(huà)題。

 

近些年，作為巨無(wú)霸級別的IDM，三星一直覺(jué)得其晶圓代工業(yè)務(wù)水平還不夠好，視行業(yè)霸主臺積電為“眼中釘”，并通過(guò)大力投資、獨立代工業(yè)務(wù)、挖人等措施，不斷完善其晶圓代工技術(shù)能力和客戶(hù)認可度。

 

2015~2016年，隨著(zhù)三星Foundry先進(jìn)制程能力的逐步成熟，其從臺積電那里奪得了不少大客戶(hù)訂單，收入頗豐。彼時(shí)的智能手機市場(chǎng)處于平臺期（開(kāi)始出現衰退，但對相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的影響有滯后效應），對于相關(guān)芯片的需求量還是比較旺盛。這兩方面的因素，使得三星Foundry在2016年出現了大幅度的增長(cháng)。

 

而到了2016~2017年，隨著(zhù)臺積電先進(jìn)制程的進(jìn)一步成熟，三星Foundry部分大訂單又被臺積電搶了回去；此外，全球智能手機市場(chǎng)全面衰退，其負面效應也開(kāi)始顯現，對相關(guān)先進(jìn)制程芯片的需求大減?？梢哉f(shuō)，這兩個(gè)因素是導致三星Foundry在2017年銷(xiāo)售額同比增幅（4%）大幅下降的主因。

 

2018年初，在韓國首爾舉辦的三星晶圓代工論壇上，三星相關(guān)負責人表示：“今年的目標是到年底，將晶圓代工的市占率從第四名提升到第二名，超越聯(lián)電和格芯。未來(lái)則打算超越臺積電”。

 

2017年，三星晶圓代工部門(mén)的營(yíng)收為46億美元、市占率為6%。根據IC Insights統計，2018年，臺積電將實(shí)現347.65億美元的營(yíng)收，排在第二位的GlobalFoundries營(yíng)收為66.4億美元，而今年三星晶圓代工營(yíng)收有望增至100億美元，市占將升至14%。這樣就超過(guò)了GlobalFoundries，排在臺積電之后，位列第二。

 

不過(guò)，報告同時(shí)指出，三星市占提高，主要是拆分晶圓代工部門(mén)的效應，并非業(yè)績(jì)真有大幅成長(cháng)。由于三星的晶圓代工部門(mén)自立門(mén)戶(hù)，不再隸屬于系統LSI業(yè)務(wù)，因此，生產(chǎn)三星自家的Exynos手機芯片，算在三星的晶圓代工營(yíng)收當中，市占率因此猛增。

 

 

資本支出

 

作為具有高技術(shù)含量的重資產(chǎn)業(yè)務(wù)，Foundry需要的投入的資金量巨大。

 

2017年，晶圓代工業(yè)內前五大廠(chǎng)商的資本支出之和占到了全行業(yè)資本支出的95.6%之多，臺積電和三星的資本支出占全球Foundry廠(chǎng)的70%。而臺積電一家就占據半壁江山，一直在大力建廠(chǎng)擴產(chǎn)，不斷鞏固其行業(yè)老大地位。

 

三星方面，其90nm制程節點(diǎn)的研發(fā)費用為2.8億美元，而20nm的研發(fā)費用則飆升到了14億美元，這還不包括后期的新生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)費用和建廠(chǎng)費用。因此，先進(jìn)制程研發(fā)逐漸成為了巨頭的游戲，其結果就是：具備130nm制程生產(chǎn)能力的廠(chǎng)家有22家，而能夠以16/14nm制程技術(shù)進(jìn)行晶圓代工的廠(chǎng)商數量銳減到了5家。而具備10nm、7nm，以及更先進(jìn)制程技術(shù)能力的廠(chǎng)商，也只剩下了臺積電、三星和英特爾這3家。因為進(jìn)行7nm、5nm的研發(fā)費用過(guò)于高昂，如果沒(méi)有足夠量、穩定的客戶(hù)支撐，只能是巨虧，所以，GlobalFoundries和UMC于今年先后退出了10nm及更先進(jìn)制程工藝的爭奪戰。

 

 

先進(jìn)制程比拼

 

IC Insights資料顯示，2017年全球晶圓代工銷(xiāo)售額為623.1億美元，其中16/20nm及以下先進(jìn)制程占比為24%，約150億美元。IDM與代工市場(chǎng)份額平分秋色。

 

在先進(jìn)制程方面，臺積電處于絕對領(lǐng)先地位，三星位居其次。臺積電在2011年便攻克了 28nm HKMG制程，之后先進(jìn)制程發(fā)展迅速，其7nm制程已于2018下半年實(shí)現量產(chǎn)，預計2019年收入占比將超過(guò)20%。5nm將于2019年4月進(jìn)行風(fēng)險試產(chǎn)，預計在2020年實(shí)現量產(chǎn)。而三星宣布于2018下半年投產(chǎn)7nm，5nm及以下的先進(jìn)制程也在規劃中。

 

 

圖：臺積電與三星先進(jìn)制程技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)（來(lái)源：中金公司）

 

 

晶圓代工先進(jìn)制程市場(chǎng)一直保持高度壟斷的格局。目前全球具備10nm制程工藝量產(chǎn)能力的只有臺積電和三星兩家，而三星作為全能型 IDM 廠(chǎng)商，又與自己的代工客戶(hù)有一定的競爭關(guān)系，擁有手機市場(chǎng)以及自研的Exynos系列SoC芯片作為談判籌碼，對合作客戶(hù)來(lái)說(shuō)有不小壓力。

 

手機SoC芯片是頂尖制程的最主要應用領(lǐng)域。在全球主要SoC設計廠(chǎng)商中，蘋(píng)果的處理器曾在三星代工，目前全部在臺積電代工，高通的旗艦芯片驍龍800系列以及中高端芯片驍龍 600系列在臺積電和三星都有下單；聯(lián)發(fā)科的SoC芯片截至目前全部在臺積電代工。三星電子的Exynos系列SoC全部在三星代工，華為海思的SoC芯片截至目前全部在臺積電代工。 

 

總體來(lái)看，臺積電和三星壟斷了使用先進(jìn)制程的手機SoC芯片代工。

 

在晶體管密度方面

 

據悉，臺積電16nm制程的芯片，每平方毫米約有2900萬(wàn)個(gè)晶體管，三星14nm的芯片每平方毫米有3050萬(wàn)個(gè)晶體管，柵極長(cháng)度方面，臺積電的是33nm，三星的是30nm。

 

10nm方面，臺積電的晶體管密度為每平方毫米4810萬(wàn)個(gè)，三星的是每平方毫米5160 萬(wàn)個(gè)。

 

14nm方面，三星的鰭片高度為49nm，臺積電的鰭片高度約為44nm。

 

盡管命名有差別，但臺積電和三星的技術(shù)水平總體是并駕齊驅的，從各項指標來(lái)看，預計2019年量產(chǎn)的臺積電7nm EUV版（N7+）、三星7nm的各項參數基本相近。

 

目前，臺積電初代7nm（未采用EUV）已經(jīng)量產(chǎn)，是市面已量產(chǎn)的最先進(jìn)制程，時(shí)間上具有先發(fā)優(yōu)勢，該優(yōu)勢至少能保持到2019年（競爭對手開(kāi)始量產(chǎn)），且2019年臺積電仍有望率先量產(chǎn)EUV版制程，以保持先發(fā)優(yōu)勢。預計臺積電2018年量產(chǎn)的7nm芯片超過(guò)50款，包括CPU、GPU、AI加速芯片、礦機ASIC、網(wǎng)絡(luò )、游戲、5G、汽車(chē)芯片等。

 

在EUV使用方面

 

臺積電與三星是ASML前兩大訂購客戶(hù)。

 

目前，臺積電的EUV設備最多，有10臺，是ASML最大客戶(hù)，三星次之，有6臺。EUV作為7nm以下制程必備工藝設備，對廠(chǎng)商最新制程量產(chǎn)具有至關(guān)重要的作用。由于對精度要求極高，臺積電與ASML在研發(fā)上有深入合作。

 

 

臺積電迭代速度快

 

半導體制造技術(shù)步入14/16nm節點(diǎn)之后，需要采用FinFET工藝來(lái)抑制晶體管漏電和可控度降低的問(wèn)題，由此導致技術(shù)開(kāi)發(fā)難度和資本投入都大幅度增加，因此這一門(mén)檻也被視為先進(jìn)制程技術(shù)的準入標準。臺積電的28nm制程從2011年開(kāi)始量產(chǎn)，領(lǐng)先競爭對手3~5 年，并從2014年開(kāi)始量產(chǎn)16/20nm的，之后就進(jìn)入了快速增長(cháng)期，到2015年兩種制程的占比已經(jīng)達到49%。

 

臺積電為了充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，非常注重先進(jìn)制程量產(chǎn)后的迅速擴容。如臺積電的130nm制程在2003年投入量產(chǎn)后，其營(yíng)收占比僅用一年時(shí)間就從0陡升到28%；28nm制程的營(yíng)收占比在2011年投入量產(chǎn)后，同樣只用了一年就從2%爬升到22%。迅速擴張先進(jìn)產(chǎn)能幫助臺積電在每一個(gè)先進(jìn)制程節點(diǎn)都能快速搶占客戶(hù)資源、擴大先發(fā)優(yōu)勢，并使其產(chǎn)能結構明顯優(yōu)于同業(yè)競爭對手，這樣，更高的產(chǎn)品附加值帶來(lái)了更高的毛利率。

 

圖：2017年臺積電先進(jìn)制程的營(yíng)收占比

 

 

三星IDM模式的缺陷

 

三星是2017年全球營(yíng)收排名第一的半導體公司，全年營(yíng)收高達435.4 億美元，其主要業(yè)務(wù)包括CE（Consumer Electronics，消費電子）、IM（IT & Mobile Communications）以及與半導體制造相關(guān)的DS（Device Solution，設備解決方案）三大部分。

 

從三星電子過(guò)去3年的營(yíng)收結構來(lái)看，其DS業(yè)務(wù)的擴張速度最為明顯，2017年第四季度，其DS部門(mén)營(yíng)收占總營(yíng)收比重超過(guò)40%，成為三星電子的兩大支柱業(yè)務(wù)之一。

 

DS業(yè)務(wù)又細分為半導體和顯示設備，其晶圓代工部門(mén)就在半導體細分業(yè)務(wù)中。2017年三星電子的晶圓代工營(yíng)收只有44億美元，在三星電子DS總營(yíng)收中僅占13%。由于三星電子是 IDM，其設備投入和資源要優(yōu)先服務(wù)于三星電子的DRAM和NAND Flash等存儲產(chǎn)品的生產(chǎn)，能夠分配給晶圓代工部門(mén)的資源相對有限。

 

三星電子代工部門(mén)另一個(gè)問(wèn)題則是行業(yè)競爭問(wèn)題，三星業(yè)務(wù)范圍廣泛，諸如蘋(píng)果、高通等主要客戶(hù)本身也是三星電子的競爭對手，即便知識產(chǎn)權和專(zhuān)利得到良好保護，也不能保證供應鏈的靈活自主和上層競爭帶來(lái)的影響。比如蘋(píng)果的A4~A7系列處理器均在三星代工，2011年雙方爆發(fā)系列專(zhuān)利訴訟后，蘋(píng)果將A8轉單至臺積電代工，A9分別交由臺積電和三星代工，A10又是全部由臺積電代工。

 

由于上述原因，三星電子的代工部門(mén)雖然在制程技術(shù)的進(jìn)展上和臺積電不分伯仲，但其背景決定了它很難成為晶圓代工領(lǐng)域的巨無(wú)霸。

 

因此，三星于2017年決定將晶圓代工業(yè)務(wù)獨立出來(lái)，以進(jìn)一步提升其市場(chǎng)競爭力。

 

綜上，為了提升競爭力，三星在調整晶圓代工的業(yè)務(wù)結構，而臺積電依然在不斷鞏固自身的優(yōu)勢，明后兩年這兩強的市場(chǎng)爭奪戰將更加有看頭。