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來源：雷科技數(shù)碼3C組

編輯：冬日果醬

排版：KIM

過去兩年，國產(chǎn)手機廠商都在發(fā)力高端手機市場，在發(fā)布會和宣傳上自然繞不開「最強性能」的芯片，但高通驍龍 888 和驍龍 8 Gen 1 連續(xù)兩代的功耗、發(fā)熱翻車，也連帶 Android 旗艦和高通都被消費者不待見。

最終，這場持續(xù)兩代的「發(fā)燒」以高通轉(zhuǎn)投臺積電代工驍龍 8+ Gen 1 收尾。背后是 5nm（含 4nm）先進工藝芯片戰(zhàn)爭基本結(jié)束了，臺積電在過去兩年以無可爭議的技術(shù)和客戶優(yōu)勢再次將三星打落馬下。

但 3nm 節(jié)點的戰(zhàn)爭也開始了。

高通、英偉達「回歸」三星

據(jù)韓國經(jīng)濟新聞本月報道，三星電子代工事業(yè)部副社長沈相弼在近期的事業(yè)說明會上表示，該公司在 3nm 工藝的客戶關(guān)系上不比臺積電落后，多家來自中國和美國的企業(yè)都在和三星合作開發(fā) 3nm 工藝半導(dǎo)體，其中包括高通（手機 SoC）、英偉達（GPU）、百度（AI 芯片）、IBM（服務(wù)器 CPU）等。

如無意外，我們將在 2024-2025 年陸續(xù)看到采用三星 3nm 制程的產(chǎn)品上市，包括高通的驍龍 8 Gen 3。這可能不是手機消費者，尤其是手游玩家希望看到，但這些廠商的決策自然有其原因。

據(jù)稱，這些公司之所以選擇三星 3nm 進行芯片代工，是基于 3nm 的技術(shù)能力、過去的戰(zhàn)略合作關(guān)系、確保多個供應(yīng)鏈的必要性等多個因素。

事實上，在英特爾 3nm 還遙遙無期的背景下，全球科技公司在 3nm 先進工藝上的選擇有且僅有臺積電和三星。從多元化的代工戰(zhàn)略角度，芯片設(shè)計廠商為了考慮風險分散，在部分產(chǎn)品上采用多家代工廠并不少見。

但英偉達和高通的選擇顯然不只是考慮到風險。除了在 7nm 節(jié)點選擇過三星進行代工，長期以來英偉達的 GPU 都是由臺積電進行代工生產(chǎn)，兩家的合作非常穩(wěn)定。

然而高漲的成本已經(jīng)足以改變很多事情。英偉達創(chuàng)始人黃仁勛在 RTX 4090 發(fā)布后回答媒體關(guān)于漲價的疑問時表示，摩爾定律已死，12 英寸硅圓晶的價格比過去貴得太多，先進工藝的成本也高很多，公司不得不漲價。

根據(jù) DigiTimes 報道，臺積電 3nm FinFET 工藝圓晶目前的每片報價已經(jīng)突破了 2 萬美元，相比 7nm 工藝的價格翻倍，相比 5nm 工藝的漲幅也有 25%，并可能在 2023 年進一步上漲。

盡管三星 3nm GAA 工藝的價格也迎來了上漲，但在價格上還是繼續(xù)延續(xù)了之前的優(yōu)勢，7nm 階段三星就曾靠「大大低于」臺積電的報價爭取到英偉達。

高通的情況則不太相同，長期以來主要是與三星在芯片代工上進行合作，然而在經(jīng)歷驍龍 888 和驍龍 8 Gen 1 連續(xù)兩代產(chǎn)品的失敗之后，不得不轉(zhuǎn)向工藝更成熟的臺積電，以代工驍龍 8+ Gen 1 和剛發(fā)布不久的驍龍 8 Gen 2。

除了更高的報價，高通過往更多考慮三星而非臺積電，主要是臺積電更優(yōu)先滿足蘋果的訂單需求，其次還有與三星旗艦機上采用驍龍芯片的秘密合同，這些可能都是促使高通再次「回歸」三星代工的原因。

爭奪客戶和技術(shù)

價格的上漲也實非臺積電所愿。先進制程正在逼近硅材料的物理極限，興建一條 3nm 產(chǎn)線的成本已經(jīng)大幅上漲到了 150-200 億美元，加之訂單需求上更大的壓力，都是促使臺積電提出更高報價的原因。臺積電總裁魏哲家就表示，「即使經(jīng)濟下滑臺積電也不會下調(diào)價格?！?/strong>

相對應(yīng)，高漲的報價意味著初期只有科技巨頭們才有財力選擇臺積電 3nm，供應(yīng)鏈的消息就指出明年年臺積電 3nm 的客戶只有蘋果和英特爾，其他有意愿的客戶都尚未給出時間表。8 月，英特爾傳出因產(chǎn)品設(shè)計和工藝驗證問題先是推遲明年上半年，后又推到了年底，導(dǎo)致蘋果幾乎包下了臺積電 3nm 明年的訂單需求。

這不意味著三星就在客戶關(guān)系上勝過臺積電。

兩家代工廠都預(yù)計在 2023 年開始投產(chǎn)，經(jīng)過初期的產(chǎn)量和良率爬升，到 2024 年開始大規(guī)模量產(chǎn)。臺積電 3nm 工藝明年將率先應(yīng)用于蘋果 A17，三星 3nm 首發(fā)客戶的主要是國內(nèi)的礦機芯片廠商 PanSemi，向英偉達、高通等客戶提供的產(chǎn)能預(yù)計最早也要等到 2024 年。

當然，3nm 客戶的爭奪最終都要先回歸到技術(shù)，尤其在芯片代工的領(lǐng)域，最核心的依然是技術(shù)實力。今年 6 月，三星宣布全球率先量產(chǎn) 3nm。臺積電 3nm 的量產(chǎn)時間則從原定的 9 月底先是推遲到了今年第四季度晚些時候，最新消息指又要推遲到明年年初。

但關(guān)鍵還是良率。三星看似在 3nm 節(jié)點上已經(jīng)搶占先機，但實際生產(chǎn)良率一言難盡，據(jù)稱實際 3nm 良率僅為 20%，其中主要原因被認為是 GAA 工藝。

三星在 3nm 節(jié)點上率先采用了 GAA 工藝，理論上可以實現(xiàn)更小的尺寸和更低的功耗，被三星譽為「游戲規(guī)則的改變者」，臺積電也預(yù)計在 2nm 上引入該工藝。但有分析指該技術(shù)尚不成熟，近期就有媒體指出三星正在和美國 Silicon Frontline Technology 公司合作，共同提高 3nm GAA 工藝的良率。

臺積電在 3nm 節(jié)點則繼續(xù)沿用更為成熟的 FinFET 工藝，第一代 3nm 較 5nm 圓晶密度高出 1.3 倍，功耗降低 30-35%，性能提升 15-20%，魏哲家在 2022 年臺積電技術(shù)論壇上還暗示，「對手的 3nm 比臺積電的 4nm 還有些差距?！?/p>
至少目前來看，三星 3nm 的問題主要還是集中在良率上，如此低的良率完全不足以支撐大規(guī)模量產(chǎn)，所謂官宣的量產(chǎn)更像是一次試運營，可能這也是高通和英偉達的訂單要排到 2024 年的原因。

漲價勢在必行了

3nm 的爭奪戰(zhàn)，最早影響的會是手機市場。

iPhone 15 Pro 版本不出意外將是首批采用 3nm 的產(chǎn)品，按照蘋果最近兩代在 Pro版和標準版芯片性能上的差異化策略，iPhone 15 可能將采用 4nm 的 A16 芯片。

而在聯(lián)發(fā)科尚未明確的情況下，由于高通的 3nm 產(chǎn)能需要等到 2024 年，加之高通旗艦級芯片通常在第四季度發(fā)布，實際產(chǎn)品上市要到次年年初，Android 廠商也許要等到 2025 年年初才能推出采用 3nm 工藝芯片的旗艦機產(chǎn)品。

除此之外，臺積電在 3nm 節(jié)點還規(guī)劃了至少 4 個加強版，包括 N3S（密度增強）、N3X（超高性能）、N3E（增強）、N3P（性能增強）等，試圖滿足不同行業(yè)客戶的需求，特別是高性能計算客戶。

事實上，未來兩年我們在 PC 市場也會看到廠商在 3nm 上的爭奪。預(yù)計基于 3nm 工藝的蘋果 M2 Pro 芯片將搭載在 MacBook Air 和 MacBook Pro 上，將于明年發(fā)布；英特爾也將 Meteor Lake 的 GPU 芯片交由臺積電 3nm 代工，原計劃今年第二季度流片，2023 年發(fā)貨，但由于前文提到的產(chǎn)品設(shè)計和工藝驗證問題，不知道又要跳票到何時。

但在先進工藝芯片不斷推進的另一面，我們可能不得不在旗艦級產(chǎn)品上面對即將到來漲價潮。據(jù)估算蘋果 A16 的制造成本約為 110 美元，占 iPhone 14 Pro 美版售價的 10% 以上，而 A17 的成本預(yù)計將上漲至 150 美元，按照蘋果的習(xí)慣不太可能獨自吞下這部分上漲成本，也意味著至少 Pro 機型的漲價幾乎是勢在必行。

Android 旗艦終究也要面對同樣的問題。實際上在過去兩年，先進工藝芯片的成本上漲一部分也傳導(dǎo)到了 Android 旗艦上，到今年，旗艦機的售價基本都來到了 4 千元以上。據(jù)澎湃新聞消息，即將搭載臺積電 4nm 芯片發(fā)布的小米 13 售價也將大幅上調(diào) 15-20%，預(yù)期售價將在 4500 元左右。

寫在最后

過去十年，智能手機等消費電子產(chǎn)品一直是推動芯片先進工藝不斷前進的重要動力。芯片代工是強者愈強、贏者通吃的游戲，臺積電和三星之所以能成為絕代雙驕，很大程度上也是因為背后的蘋果和三星，去年蘋果就貢獻了臺積電全年營收的 26%，在先進工藝芯片上更是貢獻近一半的銷售額。

而先進工藝芯片的不斷前進，也是智能手機等一系列消費電子產(chǎn)品實現(xiàn)極致性能和功耗，甚至十年輝煌的重要基礎(chǔ)。尤其在過去兩三年，所有人都發(fā)現(xiàn)了我們的生活根本不離開芯片進步帶來的改變。

不僅是個人，芯片對于整個電子行業(yè)的核心作用越發(fā)被重視，中國、美國、歐盟都在試圖強化本國的芯片產(chǎn)業(yè)，其中先進工藝更是代表了芯片科技的最前沿，3nm之爭既不是開始，也不會終點。