2nm GAA以及1.4nm皆在籌備中?! 三星芯片宏圖重磅出爐 向臺(tái)積電發(fā)起最強(qiáng)挑戰(zhàn)

智通財(cái)經(jīng)APP獲悉，韓國(guó)存儲(chǔ)芯片巨頭三星電子(Samsung Electronics)公布了一系列將陸續(xù)推出的全新芯片技術(shù)路線圖，旨在強(qiáng)化HBM市場(chǎng)份額以及吸引全球頂級(jí)人工智能芯片公司將三星列為“首選AI芯片代工廠商”，試圖向有著“全球芯片代工之王”稱號(hào)的臺(tái)積電發(fā)起代工領(lǐng)域最強(qiáng)有力的沖擊，目前英偉達(dá)、AMD等芯片巨頭的AI芯片產(chǎn)能幾乎全線集中于臺(tái)積電。芯片技術(shù)路線圖顯示，三星計(jì)劃在即將推出的2nm制程上提供GAA先進(jìn)制程技術(shù)，在當(dāng)日確認(rèn)其1.4nm級(jí)別芯片制程的準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利，高性能和產(chǎn)量目標(biāo)有望在2027年大規(guī)模生產(chǎn)。

雖然三星當(dāng)前仍然是全球最大規(guī)模的存儲(chǔ)芯片制造商，但它一直試圖在芯片代工市場(chǎng)趕上競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手臺(tái)積電(TSM.US)。芯片合約代工市場(chǎng)主要是指由臺(tái)積電等代工廠(Foundry)生產(chǎn)無(wú)晶圓廠的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)(Fabless)，比如英偉達(dá)、AMD、博通以及蘋(píng)果公司所設(shè)計(jì)出的高性能AI芯片。

從更精確的定義來(lái)說(shuō)，三星隸屬于IDM模式的芯片公司，這類模式的企業(yè)擁有芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封測(cè)這三大核心能力，也是全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈中，技術(shù)門(mén)檻最高、資金消耗最大、風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)最高的芯片企業(yè)，而三星和英特爾就是全球最頂尖的IDM芯片企業(yè)。臺(tái)積電主要負(fù)責(zé)芯片代工這一核心環(huán)節(jié)，在芯片產(chǎn)業(yè)鏈中屬于Foundry模式。

在美東時(shí)間周三，三星在其位于加州圣何塞的美國(guó)芯片總部舉行的年度晶圓代工論壇上，公布了其最新的芯片代工制造路線圖，并概述了其對(duì)人工智能時(shí)代的諸多愿景與展望。

在短期內(nèi)挑戰(zhàn)臺(tái)積電的代工領(lǐng)導(dǎo)者地位可能非常困難

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)TrendForce的最新數(shù)據(jù)顯示，今年第一季度，三星在芯片代工市場(chǎng)的份額從上一季度的11.3%意外下滑至11%，而臺(tái)積電的芯片代工份額則從同期的61.2%超預(yù)期上升至61.7%。

在人工智能高性能計(jì)算系統(tǒng)所需芯片組件的無(wú)比強(qiáng)勁需求推動(dòng)之下，這家韓國(guó)芯片制造商的盈利正呈現(xiàn)積極復(fù)蘇態(tài)勢(shì)。全球企業(yè)布局AI的熱潮大幅提振了其主要的存儲(chǔ)芯片部門(mén)，也為其贏得大型芯片代工合約提供了機(jī)會(huì)。

三星是全球最大規(guī)模的DRAM與NAND存儲(chǔ)芯片供應(yīng)商，并且近期也在力爭(zhēng)成為英偉達(dá)HBM以及更新一代的HBM3E供應(yīng)商之一。三星在DDR系列存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域(如DDR4、DDR5)以及SSD等存儲(chǔ)細(xì)分領(lǐng)域，市場(chǎng)份額遙遙領(lǐng)先于其他存儲(chǔ)芯片制造商。不同于HBM大規(guī)模應(yīng)用于AI數(shù)據(jù)中心，DDR系列存儲(chǔ)主要用于PC系統(tǒng)的主存儲(chǔ)器，提供足夠的內(nèi)存容量和帶寬，支持多任務(wù)處理和消費(fèi)電子端數(shù)據(jù)集的處理，LPDDR(Low Power DDR)系列則應(yīng)用于智能手機(jī)端。

然而，三星必須證明其產(chǎn)品足夠先進(jìn)和可靠，才能吸引英偉達(dá)(NVDA.US)等要求極度苛刻的大客戶做出更大的芯片代工承諾。臺(tái)積電當(dāng)前處于全球人工智能和芯片制造熱潮最核心，作為全球AI芯片霸主英偉達(dá)高性能 AI芯片的全球唯一代工廠，可謂以一己之力卡著英偉達(dá)產(chǎn)能。

臺(tái)積電目前仍然是蘋(píng)果公司、英偉達(dá)、AMD以及博通等無(wú)晶圓(Fabless)芯片設(shè)計(jì)公司最核心的芯片制造商，尤其是為英偉達(dá)以及AMD所代工的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端AI芯片，被認(rèn)為對(duì)驅(qū)動(dòng)ChatGPT等生成式AI工具背后龐大的人工智能訓(xùn)練/推理系統(tǒng)最為關(guān)鍵的硬件基礎(chǔ)設(shè)施，且沒(méi)有之一。

此外，三星還面臨著來(lái)自英特爾(INTC.US)的芯片代工挑戰(zhàn)壓力，后者正在不斷開(kāi)設(shè)大型芯片代工廠以加速進(jìn)軍代工領(lǐng)域，試圖從競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英偉達(dá)以及AMD等芯片公司贏得芯片帶動(dòng)訂單。

2nm GAA以及1.4nm先進(jìn)制程正在積極籌備中

芯片生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，通常以晶體管尺寸越來(lái)越小為重要標(biāo)志，有助于提高電子元件的核心性能。向更小尺寸的競(jìng)爭(zhēng)以及掌握GAA技術(shù)可能是三星贏得人工智能處理器大訂單的關(guān)鍵，人工智能處理器是目前使用的一些性能最高、價(jià)格最高的4nm以及5nm先進(jìn)制程芯片，未來(lái)有望集中采用3nm甚至2nm及以下制程。

三星推出的先進(jìn)工藝采用了所謂的“背面電力輸送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”，該新型技術(shù)將電源軌置于硅晶圓的背面。該公司表示，與第一代2nm先進(jìn)制程工藝相比，這種技術(shù)提高了功率、性能和面積，同時(shí)顯著降低了電壓降區(qū)。

三星高管們還強(qiáng)調(diào)道，該公司提供邏輯芯片、HBM存儲(chǔ)系統(tǒng)以及chiplet先進(jìn)封裝等方面的綜合能力，將有助于它在贏得人工智能相關(guān)芯片的外包制造大訂單方面取得非?？焖俚倪M(jìn)展。

三星在當(dāng)天預(yù)測(cè)，到2028年，預(yù)計(jì)該公司的人工智能芯片相關(guān)客戶將增加5倍，相關(guān)銷(xiāo)售額則有望大幅增加9倍。該公司宣布了幾種新型生產(chǎn)技術(shù)和未來(lái)人工智能相關(guān)芯片的最新布局，稱這將有助于贏得更多客戶。

三星高管拒絕就向英偉達(dá)供應(yīng)最新HBM存儲(chǔ)系統(tǒng)的最新進(jìn)展置評(píng)，也拒絕回應(yīng)有關(guān)三星尚未獲得英偉達(dá)HBM供應(yīng)資質(zhì)的媒體報(bào)道。

三星還加大力度宣傳了其全環(huán)繞柵極晶體管(GAA)芯片制造技術(shù)，這是AI芯片邁入2nm及以下制程的關(guān)鍵技術(shù)。三星計(jì)劃在今年下半年量產(chǎn)第二代3nm制程，并在即將推出的2nm制程上提供GAA先進(jìn)制程技術(shù)。據(jù)悉，三星此前于2022年在業(yè)界率先開(kāi)始了基于GAA技術(shù)的3nm大規(guī)模量產(chǎn)芯片。此外，該芯片制造商在當(dāng)日確認(rèn)其1.4nm級(jí)別芯片制程的準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利，高性能和產(chǎn)量目標(biāo)有望在2027年大規(guī)模生產(chǎn)。