三星半導(dǎo)體這幾年,小日子過的有些不順。
別的不說,差友摸摸自己的手機(jī),看看三星晶圓廠代工的 888 、 8gen1 ,簡直可以說是冬天的暖手寶,夏日的燙手山芋。
好不容易代工出來的產(chǎn)品成了人人喊打的 “ 過街老鼠 ” ,而且芯片生產(chǎn)的良品率也不行。
甚至就連三星自己都心頭納悶啊,事后回過味來,你說為啥我自個的芯片工藝,良品率會這么差呢?
這不,上上上上個月展開了調(diào)查,結(jié)果到現(xiàn)在也還沒個說法。
而且作為全球十大半導(dǎo)體公司,在大家都在喊著缺芯缺芯的時候,三星反而成了唯一一個第一季度收入下降的公司。。。
看著上頭的臺積電,羨慕的臉都要綠了。
所以說,當(dāng)年這能造相機(jī),能造手機(jī),能做系統(tǒng),也能做芯片的三星,這幾年到底遭了什么降頭?
手機(jī)行業(yè)吃了癟,面板行業(yè)被國內(nèi)廠商逐漸挑戰(zhàn),放棄了自家的芯片架構(gòu),就連世界上唯二能量產(chǎn) 5nm 以下工藝的芯片代工行業(yè),都被大家嫌棄的如此之慘?
作為一家傳承多年的公司,三星這幾年拉胯的表現(xiàn)可以說和內(nèi)斗脫不了關(guān)系。
這幾年下來,我們也能刷到不少這類三星新聞,包括什么良品率不足欺上瞞下啊,什么論資排輩,部門之間還互相嫌棄。。。咱能想到的想不到的內(nèi)斗方式,三星可能都已經(jīng)嘗試過了。
這把三星太子急的, 2021 年 8 月李在镕 “ 為國 ” 出獄后,還沒三個月,公司內(nèi)部就來了一波不小的人事調(diào)整。
三星移動部門,三星消費(fèi)電子和設(shè)備解決方案部門的三位 CEO 都被撤下,還將前兩個部門合并成為了新部門 SET 。
又過了一段時間,李在镕還把之前閃存開發(fā)部門的領(lǐng)導(dǎo)宋在赫調(diào)到了半導(dǎo)體研發(fā)部門擔(dān)任最新的負(fù)責(zé)人,派半導(dǎo)體設(shè)備解決方案部門的全球制造與基礎(chǔ)設(shè)施副總裁南錫宇,來出任晶圓代工制造技術(shù)中心負(fù)責(zé)人。
把過去這兩位在內(nèi)存領(lǐng)域搏殺的大將給派到晶圓代工領(lǐng)域,三星這圖謀半導(dǎo)體之心,可以說是非常明顯了。
畢竟,如果再和過去一樣內(nèi)斗會是什么結(jié)果,已經(jīng)很明顯了。
比良品率下降更恐怖的,就是讓先進(jìn)制程的買家失去信心。
高通和英偉達(dá),在這里扮演的就是三星的大買家角色。
然而如今這倆一個已經(jīng)跟臺積電合作,緊急推出了 8+Gen1 來應(yīng)對今年聯(lián)發(fā)科的崛起,一個宣布下一代 40 系列游戲顯卡也會基于臺積電的 N4 工藝開發(fā)。
圖源:wccftech
不久之前也有媒體拿到了 8+Gen1 的工程機(jī)測了一下,和之前三星代工的 8Gen1 相比呢。。。也就性能高了一點(diǎn),功耗更低了一些。。。
這屬實(shí)是撞車不可怕,誰差誰尷尬了。
圖源極客灣
差評君還聽到一個芯片行業(yè)地獄笑話:
過去大家做芯片呢,是一手交錢,一手按消耗的晶圓數(shù)量來給你生產(chǎn),各家有各家的良品率,能做出多少芯片全憑良品率來摸獎,大家相安無事好多年。
而到了三星這邊,因?yàn)榱计仿蕦?shí)在不好恭維。所以它們變成了按照最后實(shí)際能生產(chǎn)出多少芯片來計算。。。
一手交錢,一手交芯片。
。。。的確是讓三星自個兒都納悶為啥這么差的良品率了。
當(dāng)然,芯片工藝,敗也技術(shù),成也技術(shù)。
畢竟現(xiàn)在 5nm , 4nm 的名稱,更多還是廠商用來宣傳自己的工藝節(jié)點(diǎn)的一種叫法,而并沒有絕對的物理意義指代。
為啥三星現(xiàn)在這么尷尬,很大程度上就是因?yàn)樽钚碌男酒斓牟蝗绺舯谂_積電好,良品率,功耗,晶體管密度都干不過別人。
各家工藝密度圖,來源:Digtimes
所以,如果下回三星造的芯片良品率更好,功耗更低,晶體管密度更優(yōu)秀,那這些煩人的問題不就都解決了嗎。
巧了,三星也是這么想的,而它們壓注的未來,就是 3nm 技術(shù)。
三星,將是世界上第一個邁入 GAA 結(jié)構(gòu)的晶圓廠。
GAA 是啥?簡單來講,它很可能是我們手機(jī) SoC 上會采用的下一代晶體管技術(shù)。
這幾年, 隨著摩爾定律的演變,芯片越做越小了,晶體管的功耗也越來越低,但是隨著晶體管越來越小吧,新的問題——漏電也如期而至。
隨著芯片設(shè)計進(jìn)入納米領(lǐng)域之后,靜態(tài)功耗的漏電問題就開始翻車。
打個比方,如果把晶體管看作一個 “ 開關(guān) ” ,那漏電問題就像是這個開關(guān)沒接通,但是還會存在漏電流。
這就是 “ 短溝道效應(yīng) ” ,想要減少它帶來的漏電功耗,就需要找到新的結(jié)構(gòu)或者新的材料。
在把芯片做到 22nm 之后,大家采用的技術(shù)叫做 FinFET ( 鰭式場效應(yīng)晶體管 )。
通過 “ 嵌入 ” 的方式增大接觸面積,來獲得更好的漏電控制性能,有點(diǎn)像把之前一維的晶體管做成二維。
而如今芯片越來越小,做到 3nm 的門檻上, FinFET 也不太夠用了。
而這回,大家伙倒騰出來解決問題的未來新工藝,叫做 GAA ( 全環(huán)柵晶體管 )。
這個就有點(diǎn)像二維變成了三維, FinFET 時的三面環(huán)繞變成了四面環(huán)繞,這樣才能對蠢蠢欲動的電子一網(wǎng)打盡。
根據(jù)三星的報道,和自家的7nm 工藝相比,自家 GAA 的初始版本 3GAE ( 3nm Gate-All _ Around Early )可以減少 35% 的芯片面積,提高 30% 的性能,降低 50% 的功耗。
這餅看著挺香啊。。。提升 30% 的性能,降低 50% 的功耗。。。有這提升,啥火龍不得乖乖躺下,給咱們變成冰龍。
欸不是,等等等等,你咋是和 2017 年量產(chǎn)的 7nm 工藝來比 3nm 的,為啥不用明顯更接近的 4nm ?
好吧,其實(shí)是三星也給了 3nm 和 4nm 工藝的技術(shù)對比,但是——沒有完全給。
對比圖的的確確是給了一張,但是吧。。。也只有這一張,這橫縱坐標(biāo)的標(biāo)尺呢?比較的起始單位又是多少?
你倒是告訴我強(qiáng)了多少啊?
我看你是完全不懂哦. jpg
作為在 GAA 領(lǐng)域 “ 第一個吃螃蟹的人 ” 咱能理解三星會面臨不少的技術(shù)挑戰(zhàn)。
但是你看看三星計劃要量產(chǎn) 3nm 的時間哈,2022 年第二季度。
本來自家的 5nm 和 4nm 相比臺積電就有些注水,在晶體管密度上就有些落后。
不知道三星這算不算 “ 趕鴨子上架 ” 整出來的初代的 GAA 能否和臺積電的高密度成熟 finFET 來競爭,可能還得打個問號。
在過去,新工藝迭代節(jié)點(diǎn)的第一批產(chǎn)品,也出現(xiàn)過實(shí)際體驗(yàn)的性能反而比不過上一代工藝增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品的情況。( 比如英特爾 10nm 和 14++ )
除開兩家公司技術(shù)路線的不同,三星想要在 3nm ,或者 2nm 階段實(shí)現(xiàn)對臺積電的反擊,還得過光刻機(jī)這一關(guān)。
在這方面,臺積電和ASML 可以說是有深厚的革命戰(zhàn)友友誼。
20 年前的 ASML 在光刻領(lǐng)域還是名不見經(jīng)傳,靠的就是和臺積電的深度合作,在對的時間遇到了對的人。
兩家公司一起攜手發(fā)展 193nm 浸潤式光刻技術(shù)。把曾經(jīng)的光刻機(jī)巨頭尼康給趕了出去。
從 20 年前的 45nm 到前些年的 7nm 工藝,靠的都是浸潤式光刻技術(shù)。
三星可不像臺積電有這層關(guān)系,只得看著光刻機(jī)眼紅,另尋它法。
你看出獄沒多久,剛整治完內(nèi)部的李在镕,上周前往歐洲諸國,別的地方?jīng)]多停留,直接就跑到荷蘭去,跟 ASML 的高層與荷蘭的總理談笑風(fēng)生。
這一切的目的,都是為了最新的 EUV ( 極紫外光 )光刻機(jī)。
總的來說,三星雖然如今在 5nm , 4nm 的市場失去了先機(jī),但也不代表著它完全失去了反擊的機(jī)會。
畢竟,芯片行業(yè)是個競爭異常緊湊的市場,曾經(jīng)的頭牌如果走錯一步,可能就會在下一代工藝?yán)锸ヮI(lǐng)先的優(yōu)勢。
萬一臺積電的 3nm FinFET 如果真的因?yàn)榭刂撇蛔」姆嚵四兀?/p>
“ 王權(quán)沒有永恒 ” ,在這個行業(yè)里,領(lǐng)頭羊走岔路可謂是家常便飯。
在過去, 14nm 工藝門后的英特爾是如此,在現(xiàn)在, 7nm 門前的三星也是如此,在未來,在 3nm 門檻上依舊堅(jiān)持選擇用 FinFET 的臺積電可能也如此。
但不論如何,把翻身的機(jī)會寄希望于別人翻車是不靠譜的。
2022 年的 Q2 季度已經(jīng)過了一半多,現(xiàn)在留給三星的時間已經(jīng)不多了。