全球2纳米芯片竞赛：英特尔工艺遇挫 三星撬不动客户

芯片代工领域在年初时一度喊出“三强林立”的口号，台积电、三星电子和英特尔都在2纳米芯片制程工艺上信心满满，不少人都等着行业的重新洗牌。

但2024年的第三季度还未结束，英特尔就可能先被三振出局。该公司即将召开董事会会议，而市场上正流传着英特尔可能将出售其芯片代工业务的揣测，这也让英特尔芯片业务前景充满未知数。

更加令人担忧的是，作为英特尔芯片梦中最浓墨重彩的一笔，18A制程似乎遇到了不小的问题。其很可能成为英特尔芯片代工部门最新遇到的挫折，进一步加剧市场对该部门未来的怀疑。

三国争霸的故事难道真的就此结束?

英特尔的梦想

2021年，英特尔的芯片代工业务启动，该公司首席执行官格尔辛格(Pat Gelsinger)称其为英特尔复兴战略的重要组成部分。当时，他宣布英特尔制定了“四年五个工艺制程节点”计划，而18A，即生产1.8纳米芯片，是最后一个节点。

按照规划，18A制程将在2024年下半年投入生产，这也将是英特尔弯道超越竞争对手台积电和三星的美梦成真时刻。当时，无论是台积电还是三星电子都保守估计，其2纳米工艺量产时间需要等到2025年。

然而，据三名知情人士透露，芯片制造商博通已经进行了18A工艺试产，并在上个月回收了测试的硅片。但在工程师和高管研究之后，博通认为，英特尔的18A尚不足以用于大批量生产。

对于这一测试，英特尔发言人回应称，18A已经投入使用，运行良好，产量也不错，有望在明年投入量产。整个行业都对英特尔的18A充满兴趣。博通则称，公司正在评估英特尔代工厂的产品和服务，尚未得出结论。

消息人士指出，博通工程师似乎对英特尔18A的良率感到担忧，这意味着每片晶圆上的废品数量超过预期。

三星欲弯道超车

英特尔的18A工艺采用了RibbonFET晶体管和背面供电技术。其中RibbonFET加入背面功率传输技术，与三星和台积电在2纳米工艺上的GAA技术相比，前者在性能提升、降低电压方面效果更佳。

理论上讲，完美制作的英特尔1.8纳米芯片将比台积电和三星的2纳米芯片都要更有竞争力。但理论和现实通常不太一致。

而英特尔的进展不顺也意味着三星或者台积电更有可能摘得2纳米技术赛跑的金牌。可惜的是，同样试图弯道超车的三星也命途多舛。

据市场研究公司CounterpointResearch的数据，2024年第二季度，三星代工业务的市场份额仅占到13%，远远落后于台积电的62%，而这一差距与上一季度保持一致。

业内则预计，如果这一份额差距保持不变，三星的芯片代工业务将在今年亏损超过1万亿韩元，约7.5亿美元。而形成差距的主要原因在于，三星电子很难从台积电手中撬动大客户。

被垄断的3纳米市场

目前已投产技术中最先进的3纳米芯片市场上，台积电几乎做到了赢家通吃。台积电的3纳米产线今年一直保持满负荷状态，这都归功于英特尔、苹果、高通和联发科给予的大笔订单。

据了解，台积电的3纳米制程产能已经被预定到2026年，一批打算在今明两年更新消费电子产品的大厂正为了台积电的产能而你争我夺。

形成对比的是，台积电的3纳米芯片制程因为抢不到而在市场上不断涨价，目前其晶圆报价在20000美元以上;而三星的3纳米工艺却仍在低价促销。

而局面之所以完全导向台积电，良率在其中发挥了关键作用。

所谓良率，即实际产出的芯片数量与总投入之比。保证稳定的产量是芯片代工厂最重要的考核指标之一，每个硅片上可用的芯片数量越多，意味着成本和产量效益越可观。

三星当初试图弯道超车的一个重要依靠在于，将传统的FinFET晶体管技术在3纳米制程时冒险更新为GAA技术。该技术优势是可以更加精确地控制电流，提高芯片的电源效率和性能，但太过高端的技术也意味着良率的直线下降。

良率保卫战

据Notebookcheck称，三星的3纳米工艺良率在50%附近徘徊;而据一家韩媒在2月的爆料，三星新版3纳米工艺存在重大问题。

这一问题最直接的恶果就是谷歌将Tensor处理器订单重新交给台积电。谷歌曾属意三星来生产Tensor第四代之前的所有处理器，但在看到三星3纳米工艺效果后，其飞快地打消了这一想法。

今年6月，著名分析师郭明錤也警告称，三星自研的Exynos 2500处理器3纳米芯片良品率低于预期，因而无法出货。

而在3纳米制程中仍保留FinFET技术的台积电则开始收获稳稳的幸福。尽管3纳米制程同样也构成了台积电的良率挑战，但相比于其唯一对手三星，台积电的表现显然更能博得大厂认同。

这也让三星在2纳米竞争中卯足全力。分析人士称，三星在芯片代工上的未来，一是看其2纳米制程能否领先，二是看其向人工智能、高性能计算和汽车电子制造转型的能力。

但留给三星的时间显然也不多了。

2纳米竞赛进入冲刺阶段

有报道称，台积电在今年7月中旬就已经开始试生产2纳米制程工艺芯片，比市场预估的第四季度还要更早。

今年5月，台积电业务开发资深副总暨副共同营运长张晓强透露，台积电2纳米制程进展十分顺利，其纳米片转换表现已达到目标的90%，即良率超过80%。

这么一看，“你大爷还是你大爷”，常年霸占芯片代工老大地位的台积电，在尖端突破上并没有给竞争对手留下多少空间。

但三星也不是完全没有希望。7月9日，三星公告称将与人工智能初创Preferred Networks合作，基于2纳米制程工艺和2.5D封装技术I-Cube S，为后者制造人工智能芯片。而这一合作也被视为三星在代工上的里程碑式突破：它终于出现了一个正经的大客户!

英特尔也还在挣扎。上月，英特尔首席执行官Gelsinger表示，今年夏天英特尔已经开始向芯片制造商发布了其18A工艺的制造工具包，准备好为客户进行大批量的代工生产。上周的一次投资者会议上，英特尔还称有十几家客户正在积极使用该工具包。

这似乎意味着格尔辛格仍然想为连年亏损的代工业务搏出一条生路，但不知道作为“救命稻草”的18A工艺能不能承受这千钧重担似的期待。