台積電與三星之爭！ 三星發展歷史：

 2020-12-02 

三星發展歷史：

2005 年，南韓三星電子開始進入 12 吋邏輯晶圓代工領域，2017 年5 月 12 日，三星電子宣布調整公司業務部門，將晶圓代工業務部門從系統 LSI 業務部門中獨立出來，成立三星電子晶圓代工，主要負責為全球客戶製造非記憶體的邏輯晶片，從而與龍頭台積電進行純晶圓代工市場的競爭。

事實上，從 2005 年到 2009 年，三星晶圓代工業務年營收不足 4 億美元，相較於台積電在 2008 年就突破 100 億美元的營收，其比例天差地遠。直到 2010 年開始代工蘋果 A 系列處理器（包括 A4、A5、A6、A7），才使得三星代工業務營收出現大幅度的成長。2010 年整體晶圓代工收入暴增至 12 億美元，其中蘋果 A 系列處理器產品代工收入達 8 億美元。之後，隨著蘋果手機等行動終端產品的出貨熱絡，導致三星的晶圓代工業務營收水漲船高，到 2013 年已經達到 39.5 億美元，而當年為蘋果代工的收入占總代工業務營收的 86%，因此，可說 2010 年至 2013 年三星晶圓代工業務營收完全是靠蘋果在支撐。

2013 年因為 20 奈米製程良率無法突破等多方面的原因，三星電子失去蘋果 A 系列處理器訂單，當年的蘋果 A8 處理器全部交由台積電代工。2015 年好不容易再搶回蘋果 A9 處理器的部分訂單，但由於產品的功耗控制不如台積電，導致 2016 年的蘋果 A10 處理器訂單又全部由台積電獨享，並且從此再也沒有再拿下過蘋果 A 系列處理器的訂單。而失去蘋果這個大客戶，導致 2014 年和 2015 年晶圓代工營收出現下滑。

為了填補產能，三星代工業務積極出擊，2016 年搶下高通（Qualcomm）應用處理器和伺服器晶片、超微半導體（AMD）的微處理器晶片、輝達（Nvidia）的圖形處理晶片、特斯拉（Tesla）的自駕系統晶片的訂單，得以彌補蘋果跑單的窘境。2016 年營收達到 44 億美元，超過 2013 年的水平，還創下三星晶圓代工業務營收的新紀錄。而根據市場調查機構《IC Insights》的數據顯示，三星電子 2017 年晶圓代工營收達 46 億美元，在全球晶圓代工市場以 6% 的市占率排名第四，其他前三名則別是台積電的 56%，格羅方德（GlobalFoundries）的 9%，以及聯電（UMC）的 8.5%。

2018 年三星的晶圓代工業務營收來到 100 億美元，市占率衝上 14%，全球排名躍升至第二的位置。不過，當年的營收大幅攀升，並非業績的大幅成長，而乃拆分部門導致。當年三星晶圓代工業務自立門戶，不再隸屬於系統 LSI 業務。所以，之後包括處理器晶片（Exynos 等）、CIS 圖像感測器、顯示驅動晶片、電源管理晶片的生產收入都算作晶圓代工業務營收，因此營收一路高漲，市占率一夕飆高。不論如何，在三星晶圓代工業務逐漸成為集團下的金雞之後，三星隨即遇到記憶體市況反轉，加上智慧型手機市占率節節敗退的衝擊，決心在非記憶體系統半導體業務上著力，2019 年宣布，預計投入 10 年時間及 120 兆韓圜的經費，在 2030 年超車台積電，登上產業龍頭。

台積電的產能與技術：

目前，台積電擁有 4 座 12 吋超大晶圓廠、4 座 8 吋晶圓廠和 1 座 6 吋晶圓廠，並擁有一家百分之百持有之海外子公司──台積電（南京）有限公司之 12 吋晶圓廠，及 2 家百分之百持有之海外子公司──WaferTech 美國子公司、台積電（中國）有限公司之 8 吋晶圓廠，再加上 4 座後段封測廠。而截至 2019 年為止，台積電也提供最廣泛的先進製程、特殊製程及先進封裝等 272 種製程技術，為 499 個客戶生產 1 萬 761 種不同產品。而 2020 年前 3 季也繳出，收達新台幣 9,777.22 億元，較 2019 年同期增加 29.9%，毛利率 52.8%，較 2019 年同期增加 8.5 個百分點，稅後純益 3,751.19 億元，較 2019 年同期增加 63.6%，每股 EPS 為 14.47 元的亮麗成績。

在相關製程技術方面，自 1999 年台積電發布了世界上第一個 0.18 微米低功耗製程技術之後，從那時起台積電就引領產業不斷進行製程微縮技術，從 0.13 微米，到 90 奈米、65 奈米、40 奈米、28 奈米、20 奈米、16/12 奈米、10 奈米、7 奈米，再到 2020 年的 5 奈米，以及接下來更先進的 3 奈米製程。就 7 奈米以下的先進製程來說，7 奈米製程於 2017 年 4 月開始風險生產，2018 年正式量產，截至  2020 年 7 月份為止，台積電總共生產出了 10 億個 7 奈米製程的晶片。

隨後 7 奈米加強版製程，2018 年 8月進入風險生產階段，2019 年第 3 季開始量產，是台積電第一個使用極紫外光 (EUV) 曝光解決方案的半導體製程技術。另外，為強化 7 奈米製程，提升效能與成本優勢，且加速產品上市時間，2019 年 4 月份台積電推出的 6 奈米製程技術，採用 EUV 曝光解決方案，2020 年第 1 季風險試產，第 3 季正式量產。台積電之前曾表示，6 奈米製程比首代 7 奈米製程提供高出 18% 的邏輯密度，設計規則與首代 7 奈米完全兼容，使其全面的設計系統得以重複使用。

而 2020 年正式量產的 5 奈米製程，在第 2 季開始拉高產能並進入量產階段。與首代 7 奈米製程相較，5 奈米晶片密度增加 80%，在同一運算效能下可降低 15% 功耗，或在同一功耗下可提升 30% 運算效能。至於，下一代的 5 奈米加強版製程，2021 年將進入量產。而改良自 5 奈米加強版的 4 奈米製程，則是預計 2023 年投入量產。還有，不久前台積電才舉行廠房上樑典禮的 3 奈米製程，目前則是預計在 2022 年下半年將進入試產階段。

三星的產能與技術：

三星目前總計擁有南韓器興（Kiheung）的 S1、美國奧斯汀（Austin）的 S2、南韓華城（Hwasung）的 S3、S4 等 4 座大型晶圓代工廠。其中，S1 生產量產 65 奈米至 8 奈米的低功耗晶片，S2 負責生產 65 奈米至 14 奈米產品，S3 則是 10 奈米、8 奈米及 7 奈米等製程的重要生產基地，S4 則是 CMOS 圖像感測器的生產據點。另外，三星目前正在興建位於華城園區的第 5 座晶圓廠，未來將是採用 EUV 曝光技術的 7 奈米、5 奈米及 3 奈米製程的生產據點，廠房已經於 2019 年下半年完成，2020 年正式進入初期量產階段。

至於，在製程技術的發展上，三星 2005 年進入晶圓代工產業，2006 年首個客戶簽約 65 奈米製程，2009 年 45 奈米製程開始接單，同年 11 月在半導體研究所成立邏輯製程開發團隊，強化晶圓代工業務後，2010 年 1 月首個推出 32 奈米的 HKMG 製程，2014 年再推出首代 14 奈米 FinFET 製程。之後，2016 年 10 月首代 10 奈米 FinFET 製程量產。2018 年再推出由 10 奈米 FinFET 製程改良的 8 奈米 LPP 製程，並在當年 11 月發表以該製程所生產的三星 Exynos 9 系列 9820 處行動處理器。

2019 年上半年，三星正式宣布首個採用 EUV 曝光技術的 7 奈米 LPP 製程正式量產，並且在當年下半年進行量產。三星表示，相較於 10 奈米製程晶片，7 奈米 LPP 製程可縮小多達 40% 的晶片面積，速度提高 20%，並降低 50% 的功耗。之後的 5 奈米 LPE 製程則是採用三星獨特的智慧縮放（Smart Scaling）解決方案，將其納入基於 EUV 曝光技術的 7 奈米 LPP 製程之上，號稱邏輯效率將較前一代提升最多 25%，或者是在相同性能和密度下，整體的晶片功耗將可降低 20%，以及在同等功耗和密度下，性能能夠提升 10%。

近期，相較於台積電 3 奈米製程預計將在 2022 年試產，三星也不甘示弱的提出 3 奈米 LPP 製程，這是將第一次使用全新的 MBCFETTM（Multi Bridge Channel FET，多橋接通道場效應電晶體）結構，並採用 GAAFET（Gate All Around FET，環繞柵極場效應電晶體）技術。GAAFET 需要重新設計電晶體底層結構，以克服當前技術的物理、性能極限，增強柵極控制，使得性能大大提升，預計 2022 年投入風險性試產。

台積電與三星的競爭：

就如之前所提到的，三星在 2005 年正式進入晶圓代工市場之後，在到 2009 年的這幾年當中，其整體營收不過 4 億美元，與 2008 年營收已經破百億美元的台積電相較，不過只是零頭而已。不過，隨著三星拿下蘋果早期的處理器代工訂單後，三星晶圓代工業務營收突飛猛進，這才意識到蘋果訂單的重要性。只是，隨著 20 奈米製程的發展遇上瓶頸，壤台積電全數吃下當時蘋果 A8 處理器之後，隔年好不容易有機會與台積電共同分食蘋果 A9 處理器訂單。之後卻因會能耗問題遭到果粉批評後，自 A10 處理器開始就再也沒能拿下蘋果訂單，也從此埋下了與台積電激烈競爭的種子。

另一個讓台積電與三星始終處於激烈競爭的導火線，就出在當年台積電前資深研發處長梁孟松離職後前去投靠三星，並且指導三星發展出優於台積電 16 奈米製程的 14 奈米製程的事件上，這顯示台積電過去累積多年的努力，並且投資大筆金錢的成果一夕間遭三星所追趕上。雖然事後台積電採用法律的力量，對梁孟松進行訴訟獲得最後的勝利，但也因為基於智財權與競業條款的問題，從此雙方互不相讓。

事實上，自半導體製程為縮至 10 奈米以下之後，台積電與三星的競爭持續不斷，不但從各製程的推出時間，再到取得客戶的數量，甚至是每年所投入的資本支出，以及到整體的市值大小都成為互相比較的項目。尤其，在當前的先進製程中，全球現階段唯三有能力在此領域發展的企業。但撇開目前仍在 10 奈米製程上持續為良率努力的英特爾，而能夠提供先進製程邏輯晶片代工的企業就僅剩台積電與三星這 2 家，彼此的競爭自然免不了。

只是，根據 TrendForce 旗下拓墣產業研究院的調研結果顯示，2020 年第 3 季全球晶圓代工市場占有率，台積電以高達 53.9% 位居龍頭，領先排名第 2 的三星市占 17.4% 有 3 倍以上差距的情況來看，即便三星已經宣布，將在 10 年內投入約 1,150 億美元來發展非記憶體的系統半導體來看，平均每年也就是會投資 115 億美元的金額，對照台積電目前每年的資本支出已經超過 150 億美元，2020 年甚至最高將達到 170 億美元的情況下，三星砸的錢似乎還不算多。因此，這兩家企業未來的競爭是否會進一步有豬羊變色的情況，這也將是未來大家所關心的產業話題。